KR20220118485A

KR20220118485A - Cartridges for aerosol-generating systems, aerosol-generating systems comprising cartridges, and methods of making heater assemblies and cartridges for aerosol-generating systems

Info

Publication number: KR20220118485A
Application number: KR1020227024376A
Authority: KR
Inventors: 알리 무랏 세이길리
Original assignee: 필립모리스 프로덕츠 에스.에이.
Priority date: 2019-12-19
Filing date: 2020-12-17
Publication date: 2022-08-25
Also published as: JP2023507312A; BR112022011609A2; US20230346019A1; EP4076063A1; WO2021123017A1; IL293919A; CN114845588A

Abstract

에어로졸 형성 기재를 함유하는 하우징; 및 유체 투과성 히터부 및 전기 접점부를 포함하는 히터 요소를 포함하는, 에어로졸 발생 장치용 카트리지가 개시된다. 히터부 및 전기 접점부는 단일 히터 시트로 일체로 형성될 수 있다. 히터부는 하우징 내에 둘러싸일 수 있고, 에어로졸 형성 기재를 가열하도록 위치될 수 있고, 전기 접점부는 하우징 외측으로 연장될 수 있다. 전기 접점부는 전기 접점 패드를 형성하기 위해 구부러질 수 있다. 이러한 카트리지를 위한 제조 방법에 또한 개시된다.a housing containing an aerosol-forming substrate; and a heater element comprising a fluid permeable heater portion and electrical contacts. The heater unit and the electrical contact unit may be integrally formed as a single heater sheet. The heater portion may be enclosed within the housing, positioned to heat the aerosol-forming substrate, and the electrical contacts may extend outside the housing. The electrical contacts may be bent to form electrical contact pads. A manufacturing method for such a cartridge is also disclosed.

Description

Cartridges for aerosol-generating systems, aerosol-generating systems comprising cartridges, and methods of making heater assemblies and cartridges for aerosol-generating systems

본 발명은 에어로졸 발생 시스템에 관한 것으로서, 구체적으로는 사용자가 흡입하기 위한 에어로졸을 생성하는 에어로졸 발생 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to an aerosol-generating system, and more particularly, to an aerosol-generating system that generates an aerosol for inhalation by a user.

일 유형의 에어로졸 발생 시스템은 전기 가열식 흡연 시스템이다. 전기 가열식 흡연 시스템은 사용자가 흡입하기 위한 에어로졸을 발생한다. 전기 가열식 흡연 시스템은 다양한 형태로 제공된다. 한 가지 흔한 유형의 전기 흡연 시스템은 액체 기재를 기화시켜 에어로졸을 형성하는 전자 담배이다. 최근의 한 설계는 기화된 기재가 통과하는 메시 가열 요소를 사용한다. 예는 WO2015/117702호에 설명되어 있다.One type of aerosol-generating system is an electrically heated smoking system. An electrically heated smoking system generates an aerosol for inhalation by a user. Electrically heated smoking systems come in a variety of forms. One common type of electric smoking system is an electronic cigarette that vaporizes a liquid substrate to form an aerosol. One recent design uses a mesh heating element through which the vaporized substrate passes. Examples are described in WO2015/117702.

통상적으로, 이들 에어로졸 발생 시스템은 재사용 가능한 전력 공급부, 및 액체 기재 및 히터를 함유하는 카트리지를 포함하는 메인 유닛을 포함한다. 카트리지는 통상적으로 액체 기재가 배기된 후에 폐기되는 단일 사용 소모품 유닛이다.Typically, these aerosol-generating systems include a main unit comprising a reusable power supply and a cartridge containing a liquid substrate and a heater. Cartridges are single-use consumable units that are typically discarded after the liquid substrate has been evacuated.

그러나, 소모품 유닛은 종종 제조하는 데 복잡하고 고가이다. 널리 사용되는 한 설계에서, 히터는 모세관 재료 주위에 감긴 와이어 코일이다. 이는 제조가 간단하지 않다. 카트리지는 또한 재활용하기가 어렵다.However, consumable units are often complex and expensive to manufacture. In one widely used design, the heater is a coil of wire wound around a capillary material. It is not simple to manufacture. Cartridges are also difficult to recycle.

제조 및 조립이 간단한 카트리지를 제조하는 것이 바람직할 것이다. 재활용이 간편한 카트리지를 제조하는 것이 바람직할 것이다. 사용시 소형이고 견고한 카트리지를 제조하는 것이 바람직할 것이다.It would be desirable to manufacture cartridges that are simple to manufacture and assemble. It would be desirable to make a cartridge that is easy to recycle. It would be desirable to produce a cartridge that is compact and robust in use.

본 발명은 독립항에 정의된다. 유리한 특징은 종속항에 기재되어 있다.The invention is defined in the independent claims. Advantageous features are described in the dependent claims.

본 개시에 따르면, 에어로졸 발생 장치용 카트리지는,According to the present disclosure, a cartridge for an aerosol-generating device,

에어로졸 형성 기재를 함유하는 하우징; 및 유체 투과성 히터부 및 전기 접점부를 포함하는 히터 요소를 포함할 수 있다. 히터부 및 전기 접점부는 단일 히터 시트로 일체로 형성될 수 있다. 히터부는 하우징 내에 둘러싸일 수 있고, 에어로졸 형성 기재를 가열하도록 위치될 수 있고, 전기 접점부는 하우징 외측으로 연장될 수 있다.a housing containing an aerosol-forming substrate; and a heater element comprising a fluid permeable heater portion and electrical contacts. The heater unit and the electrical contact unit may be integrally formed as a single heater sheet. The heater portion may be enclosed within the housing, positioned to heat the aerosol-forming substrate, and the electrical contacts may extend outside the housing.

단일 요소를 사용하여 에어로졸 형성 기재를 가열하기 위한 히터부 및 외부 전력 공급부에 연결될 수 있는 접점부 둘 모두를 제공하면 제조를 단순화하고, 특히 조립될 필요가 있는 별도의 구성요소의 수를 최소화한다. 히터부는 하우징 내에 유지되고 따라서 하우징에 의해 보호된다. 히터부는 통상적으로 섬세할 것이다. 이는 접점부에 비해 비교적 높은 전기 저항을 요구하며, 따라서 더 쉽게 손상되는 더 미세한 구조를 필요로 한다. 히터부는 예를 들어, 얇은 필라멘트를 포함할 수 있다. 히터부를 하우징 내에 유지시키는 것은 견고한 카트리지를 제공한다. 사용자는 또한 사용시 하우징에 의해 히터부로부터 보호된다. 전기 접점부는 하우징 외측으로 연장되어 외부 전력 공급부로부터 히터부에 전기 에너지를 제공할 수 있게 한다.Providing both a heater portion for heating the aerosol-forming substrate using a single element and a contact that can be connected to an external power supply simplifies manufacturing and in particular minimizes the number of separate components that need to be assembled. The heater portion is held within the housing and is thus protected by the housing. The heater portion will normally be delicate. This requires a relatively high electrical resistance compared to the contacts and therefore requires a finer structure that is more easily damaged. The heater unit may include, for example, a thin filament. Retaining the heater portion within the housing provides a robust cartridge. The user is also protected from the heater part by the housing in use. Electrical contacts extend outside the housing to provide electrical energy to the heater unit from an external power supply.

히터부는 평면일 수 있고 제1 평면에 놓일 수 있다. 평면 히터부는 제조가 간단하며 카트리지에 조립이 간단하다. 본원에서 사용되는 바와 같이, 평면은 유클리드 평면에 평행하게 연장되는 것을 의미한다. 평면 히터부는 실질적으로 3 차원보다는 표면을 따라 2차원으로 통상적으로 연장된다. 특히, 표면 내의 2차원의 평면 가열 요소의 치수는 표면에 법선인 제3 치수보다 적어도 5배 더 클 수 있다.The heater unit may be planar and may lie on the first plane. The flat heater part is simple to manufacture and easy to assemble in the cartridge. As used herein, plane means extending parallel to the Euclidean plane. The planar heater portion typically extends in two dimensions along the surface rather than in substantially three dimensions. In particular, the dimension of the two-dimensional planar heating element in the surface may be at least 5 times greater than a third dimension normal to the surface.

에어로졸 형성 기재는 실온에서 응축된 형태일 수 있다. 에어로졸 형성 기재는 실온에서 액체일 수 있다. 에어로졸 형성 기재는 실온에서 고체일 수 있거나, 실온에서 겔과 같은 다른 응축된 형태일 수 있다.The aerosol-forming substrate may be in condensed form at room temperature. The aerosol-forming substrate may be liquid at room temperature. The aerosol-forming substrate may be solid at room temperature, or may be in other condensed form, such as a gel, at room temperature.

본원에서 아래에 사용되는 바와 같이, 용어 "에어로졸 형성 기재"는 에어로졸을 형성할 수 있는 휘발성 화합물을 방출할 수 있는 기재를 지칭할 수 있다. 휘발성 화합물은 에어로졸 형성 기재를 가열하거나 연소시킴으로써 방출될 수 있다.As used herein below, the term “aerosol-forming substrate” may refer to a substrate capable of releasing volatile compounds capable of forming an aerosol. Volatile compounds may be released by heating or burning the aerosol-forming substrate.

본원에서 아래에 사용되는 바와 같이, 용어 "에어로졸"은 가스에서 고체 입자 또는 액체 액적 또는 고체 입자 및 액체 액적의 조합의 분산액을 지칭한다. 에어로졸은 가시적일 수 있고 또는 비가시적일 수 있다. 에어로졸은, 실온에서 통상 액체 또는 고체인 물질의 증기, 및 고체 입자 또는 액적 또는 고체 입자와 액적의 결합물을 포함할 수 있다.As used herein below, the term “aerosol” refers to a dispersion of solid particles or liquid droplets or a combination of solid particles and liquid droplets in a gas. The aerosol may be visible or invisible. Aerosols may include vapors of substances that are normally liquid or solid at room temperature, and solid particles or droplets or combinations of solid particles and droplets.

가열 요소에 의한 에어로졸 형성 기재의 가열은 에어로졸 형성 기재로부터 증기로서 휘발성 화합물을 방출할 수 있다. 이어서, 증기는 하우징 내에서 냉각되어 에어로졸을 형성할 수 있다.Heating of the aerosol-forming substrate by the heating element may release the volatile compound as a vapor from the aerosol-forming substrate. The vapor may then be cooled within the housing to form an aerosol.

가열 요소는 저항 가열에 의해 작동하도록 구성될 수 있다. 즉, 가열 요소는 전류가 가열 요소를 통과할 때 열을 발생시키도록 구성될 수 있다.The heating element may be configured to operate by resistive heating. That is, the heating element may be configured to generate heat when an electric current passes through the heating element.

전기 접점부는 제1 평면 밖으로 구부러질 수 있다. 이는 면외 섹션을 형성한다. 이는 견고하며 편리하고 신뢰성 있는 전기 접점을 제공하는 구성으로 전기 접점을 간단히 성형할 수 있게 한다. 전기 접점부는 하우징의 외부로 연장되는 전기 부분의 일부가 하우징의 외부 표면과 평행하도록 구부러질 수 있다. 전기 접점부는 하우징 외측으로 연장되는 전기 부분의 일부가 하우징의 외부 표면에 끼워 맞춰지도록 구부러질 수 있다.The electrical contact may be bent out of the first plane. This forms an out-of-plane section. This allows for simple molding of electrical contacts into configurations that provide robust, convenient and reliable electrical contacts. The electrical contacts may be bent such that a portion of the electrical portion extending out of the housing is parallel to the exterior surface of the housing. The electrical contacts may be bent such that a portion of the electrical portion that extends outside the housing fits into the exterior surface of the housing.

히터 요소는 약간의 탄성을 갖는 재료로 형성될 수 있다. 특히, 전기 접점부는 탄성일 수 있다. 이는 전기 접점부가 외부 전력 공급부와 접촉하도록 편향되게 하여, 신뢰성 있는 전기 연결을 보장할 수 있다. 유리하게는, 히터 요소는 또한 가단성이어서, 원하는 구성으로 구부러질 수 있다.The heater element may be formed of a material having some elasticity. In particular, the electrical contact may be elastic. This may cause the electrical contact to be biased to contact the external power supply, ensuring a reliable electrical connection. Advantageously, the heater element is also malleable, so that it can be bent into a desired configuration.

작동 시, 히터부는 히터부를 통과하는 전류의 결과로서 가열될 수 있다. 히터 요소는 제1 전기 접점부 및 히터부의 대향 측면 상에 위치된 제2 전기 접점부를 포함할 수 있어서, 제1 전기 접점부로부터 제2 전기 접점부로 흐르는 전류가 히터부를 통과한다.In operation, the heater portion may be heated as a result of the current passing through the heater portion. The heater element may include a first electrical contact and a second electrical contact positioned on opposite sides of the heater portion such that a current flowing from the first electrical contact to the second electrical contact passes through the heater portion.

히터부는 히터 시트를 통해 하나 이상의 애퍼처 또는 슬롯을 포함할 수 있다. 이는 전기 접점부 또는 접점부들에 비해 증가된 전기 저항을 제공할 수 있다. 하나 이상의 애퍼처 또는 슬롯은 나선형, 지그재그 패턴, 또는 그리드 패턴을 포함할 수 있다.The heater portion may include one or more apertures or slots through the heater seat. This may provide increased electrical resistance compared to the electrical contact or contacts. The one or more apertures or slots may comprise a spiral, zigzag pattern, or grid pattern.

히터 시트는 포일일 수 있다. 본원에서 사용되는 바와 같이, 포일은 금속 시트를 의미한다. 히터 시트는 금속 시트를 포함할 수 있다. 히터 시트는 예를 들어, 스테인리스 스틸, 구리, 알루미늄, 은 또는 금을 포함할 수 있다. 히터 시트는 비교적 전기 전도성 개재물을 갖는 전기 절연 시트를 포함할 수 있다. 히터 시트는 직물을 포함할 수 있다. 히터 시트는 세라믹 재료를 포함할 수 있다. 히터 시트는 탄소 섬유를 포함할 수 있다.The heater sheet may be a foil. As used herein, foil refers to a sheet of metal. The heater sheet may include a metal sheet. The heater sheet may include, for example, stainless steel, copper, aluminum, silver or gold. The heater sheet may include an electrically insulating sheet having relatively electrically conductive inclusions. The heater sheet may include a fabric. The heater sheet may include a ceramic material. The heater sheet may include carbon fibers.

가열부는 복수의 전기 전도성 필라멘트로 형성된 메시, 어레이 또는 패턴을 포함할 수 있다. 전기 전도성 필라멘트는 필라멘트 사이의 간극을 정의할 수 있고, 이 간극은 10 μm 내지 100 μm의 폭을 가질 수 있다. 바람직하게, 필라멘트는 간극에서 모세관 작용을 유발하여, 사용시, 기화될 액체 에어로졸 형성 기재가 간극으로 흡인되어, 히터부와 액체 사이의 접촉 면적을 증가시킨다.The heating element may include a mesh, array or pattern formed of a plurality of electrically conductive filaments. The electrically conductive filaments may define a gap between the filaments, and the gap may have a width between 10 μm and 100 μm. Preferably, the filament causes a capillary action in the gap, so that, in use, the liquid aerosol-forming substrate to be vaporized is drawn into the gap, thereby increasing the contact area between the heater part and the liquid.

전기 전도성 필라멘트는 160 내지 600 메시 US(± 10%) 크기(즉, 인치당 160 내지 600개의 필라멘트(± 10%))의 메시를 형성할 수 있다. 간극의 폭은 바람직하게는 150 μm 내지 25 μm이다. 메시의 총 면적에 대한 간극의 면적의 비율인 메시의 개방 면적의 백분율은 바람직하게, 1% 내지 80%일 수 있다. 전기 전도성 필라멘트는 서로 평행하게 배열된 필라멘트의 어레이로 이루어진다.The electrically conductive filaments can form a mesh of 160 to 600 mesh US (± 10%) size (ie, 160 to 600 filaments per inch (± 10%)). The width of the gap is preferably 150 μm to 25 μm. The percentage of the open area of the mesh, which is the ratio of the area of the gap to the total area of the mesh, may preferably be between 1% and 80%. Electrically conductive filaments consist of an array of filaments arranged parallel to each other.

전기 전도성 필라멘트는 10 μm 내지 100 μm, 바람직하게는 10 μm 내지 50 μm, 더 바람직하게는 20 μm 내지 40 μm의 폭을 가질 수 있다.The electrically conductive filament may have a width of 10 μm to 100 μm, preferably 10 μm to 50 μm, more preferably 20 μm to 40 μm.

전기 전도성 필라멘트의 메시, 어레이 또는 패턴의 면적은 10 내지 100 mm², 예를 들어, 10 내지 30 mm², 또는 예를 들어, 30 내지 100 mm²일 수 있다. 전기 전도성 필라멘트의 메시, 어레이 또는 패턴은 예를 들어, 직사각형일 수 있고 10 mm x 5 mm의 치수를 가질 수 있다.The area of the mesh, array or pattern of electrically conductive filaments can be between 10 and 100 mm ² , such as between 10 and 30 mm ² , or between, for example, between 30 and 100 mm ² . The mesh, array or pattern of electrically conductive filaments can be, for example, rectangular and have dimensions of 10 mm x 5 mm.

히터부의 전기 전도성 필라멘트의 메시, 어레이 또는 패턴의 전기 저항은 바람직하게 0.3 Ω 내지 4 Ω이다. 더욱 바람직하게, 히터부의 전기 저항은 0.3 내지 2 Ω, 더욱 바람직하게는 약 0.5 내지 1 Ω, 또는 약 0.55 Ω이다.The electrical resistance of the mesh, array or pattern of the electrically conductive filaments of the heater part is preferably between 0.3 Ω and 4 Ω. More preferably, the electrical resistance of the heater portion is 0.3 to 2 Ω, more preferably about 0.5 to 1 Ω, or about 0.55 Ω.

히터 시트는 0.01 mm 내지 0.5 mm, 더 바람직하게는 0.02 mm 내지 0.3 mm의 두께를 가질 수 있다.The heater sheet may have a thickness of 0.01 mm to 0.5 mm, more preferably 0.02 mm to 0.3 mm.

작동 중에 히터부는 140℃ 내지 240℃의 온도에 도달할 수 있다. 이들 온도는 에어로졸 형성 기재의 연소 없이 조밀하고 안정한 에어로졸의 발생을 허용한다.During operation, the heater unit may reach a temperature of 140°C to 240°C. These temperatures allow generation of a dense and stable aerosol without combustion of the aerosol-forming substrate.

히터 시트는 히터부를 포함하는 일반적으로 U-자형의 평면 섹션, 및 전기 접점부의 적어도 일부를 포함하는 제1 및 제2 면외 섹션을 포함할 수 있다. 제1 면외 섹션은 U-자형 섹션의 제1 단부에 연결될 수 있고, 제2 면외 섹션은 U-자형 섹션의 제2 단부에 연결될 수 있다. 제1 및 제2 면외 섹션은 전기 접점 패드를 포함할 수 있다. 면외 섹션은 하우징 외부에 위치될 수 있다. U-자형 섹션은 실질적으로 하우징 내에 놓일 수 있다.The heater seat may include a generally U-shaped planar section comprising a heater portion, and first and second out-of-plane sections comprising at least a portion of the electrical contact portion. The first out-of-plane section may be connected to a first end of the U-shaped section, and the second out-of-plane section may be connected to a second end of the U-shaped section. The first and second out-of-plane sections may include electrical contact pads. The out-of-plane section may be located outside the housing. The U-shaped section may lie substantially within the housing.

전기 접점부 또는 접점부들은 금, 은, 구리 또는 아연과 같은 전기 전도성 재료로 코팅되거나 도금될 수 있다. 이는 외부 전력 공급부와의 개선된 접촉 저항을 제공할 수 있다. 이는 또한 전기 접점부 또는 접점부들에 더 큰 강도를 제공할 수 있다.The electrical contact or contacts may be coated or plated with an electrically conductive material such as gold, silver, copper or zinc. This may provide improved contact resistance with an external power supply. This may also provide greater strength to the electrical contact or contacts.

히터부는 금, 은, 구리 또는 아연과 같은 전기 전도성 재료로 코팅되거나 도금될 수 있다. 이는 부식에 대한 개선된 저항을 제공할 수 있다. 이는 또한 (더 빠른 가열 및 더 빠른 냉각을 위해)개선된 열 전도율을 제공할 수 있다. 이는 또한 히터 필라멘트의 주어진 패턴에 필요한 경우 전기 저항을 감소시킬 수 있다.The heater portion may be coated or plated with an electrically conductive material such as gold, silver, copper or zinc. This may provide improved resistance to corrosion. It can also provide improved thermal conductivity (for faster heating and faster cooling). It can also reduce the electrical resistance if needed for a given pattern of heater filaments.

일부 구현예에서, 히터부는 하우징 내의 에어로졸 형성 기재와 접촉하는 제1 측면 및 카트리지를 통해 연장되는 기류 통로와 접촉하는 제2 측면을 갖는다. 히터부는 유리하게는 증기 투과성이다. 이러한 배열로, 히터부의 가열의 결과로서 에어로졸 형성 기재로부터 발생된 증기는 히터부를 통해 기류 통로 내로 통과할 수 있다.In some embodiments, the heater portion has a first side in contact with the aerosol-forming substrate within the housing and a second side in contact with an airflow passageway extending through the cartridge. The heater portion is advantageously vapor permeable. With this arrangement, vapor generated from the aerosol-forming substrate as a result of heating the heater portion may pass through the heater portion into the airflow passage.

에어로졸 형성 기재는 실온에서 액체일 수 있다. 카트리지는 액체 에어로졸 형성 기재를 히터 요소의 히터부에 전달하도록 구성된 심지 재료를 포함할 수 있다.The aerosol-forming substrate may be liquid at room temperature. The cartridge may include a wicking material configured to deliver the liquid aerosol-forming substrate to the heater portion of the heater element.

심지 재료는 섬유상 또는 스펀지 구조를 가질 수 있다. 심지 재료는 바람직하게, 모세관의 다발을 포함한다. 예를 들어, 심지 재료는 복수의 섬유 또는 스레드(thread) 또는 기타 미세 보어 튜브를 포함할 수 있다. 섬유 또는 스레드는 액체를 히터에 전달하도록 일반적으로 정렬될 수 있다. 대안적으로, 심지 재료는 스펀지 유사 또는 발포체 유사 재료를 포함할 수 있다. 심지 재료의 구조는 액체가 모세관 작용에 의해 이송될 수 있는 복수의 작은 보어 또는 튜브를 형성한다. 심지 재료는 임의의 적합한 재료 또는 재료들의 조합을 포함할 수 있다. 적합한 재료의 예는 스펀지 또는 발포체 재료, 섬유 또는 소성된 분말 형태의 세라믹계 또는 그래파이트계 재료, 발포된 금속 또는 플라스틱 재료, 예를 들어 셀룰로스 아세테이트, 폴리에스테르, 또는 결합된 폴리올레핀, 폴리에틸렌, 테릴렌 또는 폴리프로필렌 섬유, 나일론 섬유 또는 세라믹과 같은 방사되거나 압출된 섬유로 만들어진 섬유상 재료이다.The wicking material may have a fibrous or spongy structure. The wicking material preferably comprises a bundle of capillaries. For example, the wick material may include a plurality of fibers or threads or other fine bore tubes. The fibers or threads may be generally aligned to deliver liquid to the heater. Alternatively, the wicking material may comprise a sponge-like or foam-like material. The structure of the wick material forms a plurality of small bores or tubes through which liquid can be transported by capillary action. The wick material may comprise any suitable material or combination of materials. Examples of suitable materials are sponge or foam materials, ceramic or graphite-based materials in the form of fibers or fired powders, foamed metal or plastic materials such as cellulose acetate, polyester, or bonded polyolefin, polyethylene, terylene or poly It is a fibrous material made of spun or extruded fibers such as propylene fibers, nylon fibers or ceramics.

하우징은 단일 심지 재료만을 포함할 수 있다. 하우징은 2개 이상의 서로 다른 심지 재료를 포함할 수 있으며, 가열부와 접촉하는 제1 심지 재료는 더 높은 열분해 온도를 가지고, 제1 심지 재료와 접촉하지만 가열 요소와 접촉하지 않는 제2 심지 재료는 더 낮은 열 분해 온도를 갖는다. 제1 심지 재료는 히터부를 제2 모세관 재료로부터 분리하는 스페이서로서 효과적으로 작용하여, 제2 심지 재료는 그의 열분해 온도를 초과하는 온도에 노출되지 않는다. 본원에서 사용되는 바와 같이, "열분해 온도"는, 재료가 분해되어 기체 부산물의 생성에 의해 질량을 잃기 시작하는 온도를 의미한다. 제2 심지 재료는 제1 심지 재료보다 큰 용적을 유리하게는 점유할 수 있고, 제1 심지 재료보다 많은 에어로졸 형성 기재를 보유할 수 있다. 제2 심지 재료는 제1 심지 재료보다 우수한 위킹 성능을 가질 수 있다. 제2 심지 재료는 제1 심지 재료보다 덜 비싸거나 높은 충진 성능을 가질 수 있다. 제2 심지 재료는 폴리프로필렌일 수 있다.The housing may include only a single wick material. The housing may comprise two or more different wick materials, wherein a first wick material in contact with the heating element has a higher pyrolysis temperature, and a second wick material in contact with the first wick material but not in contact with the heating element comprises: It has a lower thermal decomposition temperature. The first wick material effectively acts as a spacer that separates the heater portion from the second capillary material, so that the second wick material is not exposed to a temperature exceeding its thermal decomposition temperature. As used herein, “pyrolysis temperature” means the temperature at which a material decomposes and begins to lose mass by the production of gaseous by-products. The second wick material may advantageously occupy a larger volume than the first wick material and may hold more aerosol-forming substrate than the first wick material. The second wick material may have better wicking performance than the first wick material. The second wick material may be less expensive or have a higher filling performance than the first wick material. The second wick material may be polypropylene.

카트리지는 에어로졸 형성 기재로 재충진 가능할 수 있다. 저장소 재충진 포트는 외부 슬리브 내에 제공될 수 있다. 저장소 충진 포트는 저장소 캡에 의해 폐쇄될 수 있다. 저장소는 약 1 mL의 용량을 가질 수 있다.The cartridge may be refillable with an aerosol-forming substrate. A reservoir refill port may be provided in the outer sleeve. The reservoir fill port may be closed by a reservoir cap. The reservoir may have a capacity of about 1 mL.

일부 구현예에서, 하우징은 상부 하우징부 및 하부 하우징부를 포함한다. 히터 요소는 상부 하우징부와 하부 하우징부 사이에 배열될 수 있다. 히터 요소는 유리하게는, 상부 하우징부와 하부 하우징부 사이에 클램핑될 수 있고, 따라서 카트리지의 다른 구성요소에 대해 제 위치에 고정될 수 있다. 히터 요소를 제 위치에 클램핑하는 것은 카트리지가 조립되는 동안 비교적 간단한 작동이다. 상부 및 하부 하우징부는 히터 요소의 전기 접점부 상의 하나 이상의 지점 또는 영역과 접촉하여 히터 요소를 제 위치에 유지할 수 있다. 고온으로 상승될 히터부는 상부 및 하부 하우징부와 접촉하지 않게 유지될 수 있다.In some embodiments, the housing includes an upper housing portion and a lower housing portion. The heater element may be arranged between the upper housing part and the lower housing part. The heater element can advantageously be clamped between the upper housing part and the lower housing part and thus be secured in place relative to the other components of the cartridge. Clamping the heater element in place is a relatively simple operation while the cartridge is being assembled. The upper and lower housing portions may contact one or more points or regions on electrical contacts of the heater element to hold the heater element in place. The heater part to be raised to a high temperature may be kept out of contact with the upper and lower housing parts.

카트리지는 상부 하우징 및 하부 하우징이 유지되는 외부 하우징을 더 포함할 수 있다. 일부 구현예에서, 외부 하우징은 상부 하우징부 및 하부 하우징부가 히터부의 평면에 평행한 방향으로 수용되는 슬리브를 포함한다. 이는 간단한 조립 공정을 가능하게 한다.The cartridge may further include an outer housing in which an upper housing and a lower housing are held. In some embodiments, the outer housing includes a sleeve in which the upper housing portion and the lower housing portion are received in a direction parallel to the plane of the heater portion. This enables a simple assembly process.

상부 하우징부 및 하부 하우징부 중 적어도 하나는 실리콘 고무와 같은 탄성 재료로 형성될 수 있다. 탄성 재료는 외부 하우징에 의해 압축될 수 있고, 이에 따라 히터 요소에 클램핑력을 가한다. 탄성 재료는 또한 외부 하우징과 액밀 시일 및 기밀 시일을 제공할 수 있다.At least one of the upper housing portion and the lower housing portion may be formed of an elastic material such as silicone rubber. The elastic material may be compressed by the outer housing, thereby applying a clamping force to the heater element. The resilient material may also provide a liquid and hermetic seal with the outer housing.

하부 하우징부는 히터부가 위치되는 보어를 포함할 수 있다. 이는 히터부가 하부 하우징부와 접촉하지 않게 유지될 수 있게 한다. 보어는 액체 저장소의 전부 또는 일부를 형성할 수 있다. 이는 또한, 에어로졸 형성 기재가 보어 내에 위치되고 히터부에 의해 가열될 수 있게 한다. 에어로졸 형성 기재는 전도로 히터부에 의해 가열될 수 있다. 카트리지는 하부 하우징부의 보어 내에 심지 재료를 포함할 수 있다. 심지 재료는 액체 에어로졸 형성 기재를 히터부에 전달하도록 구성될 수 있다.The lower housing portion may include a bore in which the heater portion is located. This allows the heater portion to be kept out of contact with the lower housing portion. The bore may form all or part of the liquid reservoir. It also allows the aerosol-forming substrate to be positioned within the bore and heated by the heater element. The aerosol-forming substrate may be heated by a conduction furnace heater unit. The cartridge may include a wicking material within the bore of the lower housing portion. The wick material may be configured to deliver the liquid aerosol-forming substrate to the heater portion.

카트리지는 카트리지의 원위 단부로부터 카트리지의 근위 단부로 히터부를 지나 연장되는 기류 통로를 포함할 수 있다. 기류 통로의 적어도 일부는 상부 하우징부와 하부 하우징부 사이에 정의될 수 있다. 이는 하우징 구성요소의 간단한 제조를 허용한다.The cartridge may include an airflow passage extending past the heater portion from a distal end of the cartridge to a proximal end of the cartridge. At least a portion of the airflow passage may be defined between the upper housing portion and the lower housing portion. This allows for simple manufacture of the housing component.

기류 통로는 카트리지의 근위 단부와 원위 단부 사이에서 실질적으로 직선일 수 있다. 이는 복잡한 기류 경로를 갖는 설계와 비교했을 때 기류 통로 내의 잔류물의 수집을 감소시킬 수 있다.The airflow passage may be substantially straight between the proximal end and the distal end of the cartridge. This can reduce the collection of residues in the airflow passages when compared to designs with complex airflow passages.

기류 통로는 히터부와 카트리지의 근위 단부 사이에 적어도 하나의 수축부를 포함할 수 있다. 적어도 하나의 수축부는 에어로졸 형성을 도울 수 있다. 하나 이상의 필터가 기류 통로에 제공될 수 있다. 기류 통로 내의 필터는 큰 액체 액적이 마우스피스를 통해 카트리지를 떠나는 것을 방지할 수 있다.The airflow passage may include at least one constriction between the heater portion and the proximal end of the cartridge. The at least one constriction may assist in forming an aerosol. One or more filters may be provided in the airflow passage. A filter in the airflow passage can prevent large liquid droplets from leaving the cartridge through the mouthpiece.

전기 접점부는 카트리지의 원위 단부로부터 돌출될 수 있다. 이는 카트리지가 외부 전력 공급부에 쉽게 연결될 수 있게 한다. 마우스피스는 카트리지의 근위 단부에 제공될 수 있다. 기류 통로는 마우스피스 내에 배출구를 가질 수 있다. 마우스피스는 사용자가 퍼핑 작용에 의해 원위 단부로부터 근위 단부까지 기류 통로를 통해 공기를 흡인할 수 있도록 구성될 수 있다. 교체 가능한 마우스피스 요소는 외부 하우징의 마우스피스 위에 배치될 수 있다. 교체 가능한 마우스피스는 외부 하우징보다 더 부드러운 재료로 만들어질 수 있다.The electrical contacts may protrude from the distal end of the cartridge. This allows the cartridge to be easily connected to an external power supply. A mouthpiece may be provided at the proximal end of the cartridge. The airflow passage may have an outlet in the mouthpiece. The mouthpiece may be configured to enable a user to draw air through the airflow passageway from the distal end to the proximal end by a puffing action. The replaceable mouthpiece element may be disposed over the mouthpiece of the outer housing. The replaceable mouthpiece may be made of a softer material than the outer housing.

일부 구현예에서, 카트리지는 직육면체 형상과 같은 실질적으로 각기둥 형상을 갖는다. 전극은 길이, 폭 및 두께를 가질 수 있다. 두께는 제1 평면에 직교하는 방향으로 연장될 수 있고 길이 또는 폭보다 실질적으로 더 작을 수 있다. 이러한 형상의 카트리지는 최종 사용자에게 인기 있는 것으로 밝혀졌다. 길이는 카트리지의 근위 단부와 원위 단부 사이의 선에 평행한 방향으로 연장될 수 있다. 길이는 카트리지의 폭보다 더 클 수 있다. 두께는 카트리지의 길이 또는 폭의 절반 이하일 수 있다. 비교적 얇은 카트리지는 카트리지가 사용자의 포켓에 편안하게 저장될 수 있게 한다.In some embodiments, the cartridge has a substantially prismatic shape, such as a cuboid shape. An electrode can have a length, a width, and a thickness. The thickness may extend in a direction orthogonal to the first plane and may be substantially less than the length or width. Cartridges of this shape have been found to be popular with end users. The length may extend in a direction parallel to a line between the proximal and distal ends of the cartridge. The length may be greater than the width of the cartridge. The thickness may be less than or equal to half the length or width of the cartridge. The relatively thin cartridge allows the cartridge to be stored comfortably in a user's pocket.

외부 슬리브는 금속 또는 견고한 플라스틱 재료로 형성될 수 있다. 상부 및 하부 하우징부는 내열성 플라스틱 재료로 형성될 수 있다. 유리하게는, 상부 및 하부 하우징부 중 적어도 하나는 실리콘 고무와 같은 탄성 재료로 형성된다.The outer sleeve may be formed of a metal or rigid plastic material. The upper and lower housing portions may be formed of a heat-resistant plastic material. Advantageously, at least one of the upper and lower housing parts is formed of an elastic material such as silicone rubber.

설명된 바와 같은 카트리지는 매우 적은 수의 구성요소를 가지며 조립이 간단하다. 이는 여러 장점을 갖는다. 제1 장점은 우수한 신뢰성이다. 구성요소가 상대적으로 적은 구성요소를 갖는 것은 구성요소 사이의 상호 작용이 상대적으로 적다는 것을 의미하며, 따라서 인터페이스 이슈의 오정렬 가능성이 적다는 것을 의미한다. 이는 또한 실패의 원인이 상대적으로 적다는 것을 의미한다.A cartridge as described has very few components and is simple to assemble. This has several advantages. The first advantage is excellent reliability. Having relatively few components means that there is relatively little interaction between the components, and thus the possibility of misalignment of interface issues is low. This also means that there are relatively few causes of failure.

제2 장점은 비용 절감이다. 이는 부품이 적은 소형 카트리지에 대한 재료 비용을 감소시키고, 간단한 공구 및 소수의 공정 단계와 관련된 제조 비용을 감소시킴으로써 발생한다.The second advantage is cost savings. This occurs by reducing the material cost for small, low-part cartridges, and by reducing the manufacturing costs associated with simple tools and fewer process steps.

제3 장점은 감소된 환경 영향에 대한 가능성이다. 설명된 바와 같은 카트리지는 비교적 적은 원재료를 사용한다. 사용되는 재료는 대부분 재활용 가능하거나 생분해성일 수 있다. 또한, 카트리지는 분해가 간단하여 별도의 구성요소의 재활용 및 폐기가 용이하다.A third advantage is the potential for reduced environmental impact. A cartridge as described uses relatively little raw material. Most of the materials used can be recyclable or biodegradable. In addition, since the cartridge is easily disassembled, recycling and disposal of separate components are easy.

제4 장점은 카트리지가 히터부의 평면에 직교하는, 1차원 작게 제조될 수 있다는 점이다. 이는 카트리지가 쉽게 저장되고 운반될 수 있게 한다.A fourth advantage is that the cartridge can be manufactured one-dimensionally smaller, orthogonal to the plane of the heater unit. This allows the cartridge to be easily stored and transported.

또한, 전술한 바와 같은 카트리지 및 메인 유닛을 포함하는 에어로졸 발생 시스템이 개시되며, 메인 유닛은 전력 공급부 및 전력 공급부에 전기적으로 연결된 전기 접점을 포함한다. 메인 유닛의 전기 접점은 카트리지의 전기 접점부 또는 전기 접점부들과 맞물리도록 구성될 수 있다.Also disclosed is an aerosol-generating system comprising a cartridge as described above and a main unit, the main unit comprising a power supply and electrical contacts electrically connected to the power supply. The electrical contact of the main unit may be configured to engage the electrical contact or electrical contacts of the cartridge.

메인 유닛은 전력 공급부로부터 전기 접점으로 전력의 공급을 제어하도록 구성된 제어 회로를 포함할 수 있다. 제어 회로는 시스템 상에서, 특히 시스템의 마우스피스 상에서 사용자 퍼프를 검출하도록 구성된 퍼프 센서를 포함할 수 있다. 퍼프 센서는 기류 센서를 포함할 수 있다. 제어 회로는 사용자가 히터를 활성화시킬 수 있는 사용자 인터페이스를 포함할 수 있다. 사용자 인터페이스는 버튼 또는 스위치를 포함할 수 있다.The main unit may include a control circuit configured to control the supply of power from the power supply to the electrical contact. The control circuit may include a puff sensor configured to detect a user puff on the system, particularly on the mouthpiece of the system. The puff sensor may include an airflow sensor. The control circuit may include a user interface through which a user may activate the heater. The user interface may include buttons or switches.

메인 유닛은 길이, 폭 및 두께를 가질 수 있다. 두께는 길이 또는 폭의 절반 이하일 수 있다. 메인 유닛의 폭 및 두께는 카트리지의 폭 및 두께와 일치할 수 있다.The main unit may have a length, a width and a thickness. The thickness may be less than or equal to half the length or width. The width and thickness of the main unit may match the width and thickness of the cartridge.

시스템은 사용자 퍼프 중에만 전력이 전력 공급부로부터 히터부에 제공되도록 구성될 수 있다. 대안적으로, 시스템은 사용자 퍼프 동안 및 사용자 퍼프 사이에 전력이 히터부에 제공되도록 구성될 수 있다. 일부 구현예에서, 사용자 퍼프 사이보다 사용자 퍼핑 중에 더 많은 전력이 히터부에 제공될 수 있다. 작동 중에 히터부는 140℃ 내지 240℃의 온도에 도달할 수 있다.The system may be configured such that power is provided from the power supply to the heater unit only during the user puff. Alternatively, the system may be configured such that power is provided to the heater portion during and between user puffs. In some implementations, more power may be provided to the heater unit during user puffs than between user puffs. During operation, the heater unit may reach a temperature of 140°C to 240°C.

메인 유닛은 특정 가열 전략에 따라 히터 요소에 전력을 공급하도록 구성될 수 있다. 제어 회로는 시스템 상에서 사용자 퍼프를 검출하도록 구성되어 있는 퍼프 센서를 포함할 수 있다. 제어 회로는 퍼프 센서로부터의 출력에 의존하는 히터 요소로의 전력 공급을 제어하도록 구성될 수 있다. 제어 회로는 사용자 퍼프의 검출 후 히터 요소에 전력을 공급하도록 구성될 수 있다. 제어 회로는 각각의 사용자 퍼프의 검출 후 미리 결정된 기간 동안 히터 요소에 전력을 공급하도록 구성될 수 있다.The main unit may be configured to power the heater element according to a particular heating strategy. The control circuit may include a puff sensor configured to detect a user puff on the system. The control circuit may be configured to control the supply of power to the heater element dependent on the output from the puff sensor. The control circuit may be configured to power the heater element after detection of the user puff. The control circuit may be configured to power the heater element for a predetermined period after detection of each user puff.

메인 유닛, 특히 제어 회로는 0이 아닌, 제1 전력을 히터 요소에 공급하거나, 사용자 퍼프 사이에서 제1 온도에서 또는 제1 온도 범위 내에서 히터부를 유지하는 데 충분한 전력을 공급하도록 구성될 수 있다. 메인 유닛, 특히 제어 회로는 사용자 퍼프 동안 히터 요소에 제2 전력을 공급하도록 구성될 수 있으며, 여기서 제2 전력은 제1 전력보다 더 크다.The main unit, particularly the control circuit, may be configured to supply a first non-zero power to the heater element, or sufficient power to maintain the heater element at a first temperature or within a first temperature range between user puffs. . The main unit, particularly the control circuit, may be configured to supply a second power to the heater element during the user puff, wherein the second power is greater than the first power.

사용자 퍼프 사이에 히터 요소로 전력을 제공함으로써 시스템에 의해 생성된 에어로졸의 용적을 유리하게는 증가시킬 수 있다. 비교적 큰 표면적을 갖는 히터부와 조합하여, 이는 히터 요소를 위한 적당한 온도에서, 소형 장치에서 높은 용적의 에어로졸이 제조될 수 있게 한다.Providing power to the heater element between user puffs may advantageously increase the volume of aerosol generated by the system. In combination with a heater element having a relatively large surface area, this allows a high volume aerosol to be produced in a compact device at a suitable temperature for the heater element.

제어 회로는 프로그래밍 가능한 마이크로프로세서, 마이크로컨트롤러, 또는 주문형 반도체(ASIC)나 제어를 제공할 수 있는 다른 전기 회로일 수 있는 마이크로프로세서를 포함할 수 있다. 제어 회로는 전자 부품을 더 포함할 수 있다. 제어 회로는 히터 요소에 대한 전력 공급을 조절하도록 구성될 수 있다. 전력은 시스템의 활성화에 이후에 계속해서 가열 요소에 공급될 수 있다. 전력은 전류 펄스의 형태로 히터 요소에 공급될 수 있다.The control circuit may include a microprocessor, which may be a programmable microprocessor, microcontroller, or application specific integrated circuit (ASIC) or other electrical circuit capable of providing control. The control circuit may further include electronic components. The control circuit may be configured to regulate the power supply to the heater element. Power may be supplied to the heating element subsequent to activation of the system. Power may be supplied to the heater element in the form of a current pulse.

상기 시스템은 전기 가열식 흡연 시스템일 수 있다. 시스템은 니코틴 전달 시스템일 수 있다. 저장소 부분은 니코틴을 포함하는 에어로졸 형성 기재를 함유할 수 있다.The system may be an electrically heated smoking system. The system may be a nicotine delivery system. The reservoir portion may contain an aerosol-forming substrate comprising nicotine.

시스템은 핸드헬드식 에어로졸 발생 시스템일 수 있다. 에어로졸 발생 시스템은 종래의 엽궐련 또는 궐련에 상응하는 크기를 가질 수 있다. 흡연 시스템은 대략 30 mm 내지 대략 150 mm의 총 길이를 가질 수 있다. 흡연 시스템은 대략 10 mm 내지 50 mm의 폭을 가질 수 있다. 흡연 시스템은 대략 3 mm 내지 대략 10 mm의 두께를 가질 수 있다.The system may be a handheld aerosol-generating system. The aerosol-generating system may have a size corresponding to a conventional cigar or cigarette. The smoking system may have a total length of from about 30 mm to about 150 mm. The smoking system may have a width of approximately 10 mm to 50 mm. The smoking system may have a thickness of about 3 mm to about 10 mm.

전력 공급부는 리튬 철 인산염 배터리와 같은 배터리일 수 있다. 대안으로서, 전력 공급부는 커패시터와 같은 전하 저장 장치의 다른 형태일 수 있다. 전력 공급부는 재충전을 필요로 할 수 있고 한 번 이상의 흡연 경험을 위해 충분한 에너지의 저장을 허용하는 용량을 가질 수 있다. 예를 들어, 전력 공급부는 종래의 궐련을 흡연하는 데 걸리는 통상적인 시간에 상응하는 약 6분의 기간 동안, 또는 6분의 여러 배의 기간 동안 연속적으로 에어로졸을 발생시키기에 충분한 용량을 가질 수 있다. 다른 예에서, 전력 공급부는 미리 결정된 횟수의 퍼핑을 가능하게 하거나 히터 요소의 이산적 활성화를 가능하게 하는 데 충분한 용량을 가질 수 있다.The power supply may be a battery such as a lithium iron phosphate battery. Alternatively, the power supply may be another form of electrical charge storage device such as a capacitor. The power supply may require recharging and may have a capacity to allow storage of sufficient energy for one or more smoking experiences. For example, the power supply may have a capacity sufficient to continuously generate the aerosol for a period of about six minutes, which corresponds to the typical time it takes to smoke a conventional cigarette, or several times six minutes. . In another example, the power supply may have sufficient capacity to enable a predetermined number of puffs or to enable discrete activation of a heater element.

시스템이 메인 유닛과 카트리지로 이루어진 2-피스 시스템으로서 설명되었지만, 카트리지가 배터리와 같은 전원 및 제어 회로를 포함하는 일체형 시스템을 제공하는 것이 가능하다. 이러한 시스템에서, 별도의 메인 유닛이 필요하지 않을 수 있다.Although the system has been described as a two-piece system consisting of a main unit and a cartridge, it is possible to provide an integrated system in which the cartridge includes power and control circuitry, such as a battery. In such a system, a separate main unit may not be required.

에어로졸 발생 시스템용 히터 요소가 추가로 개시되며, 히터 요소는 단일 히터 시트로 형성되고 유체 투과성 히터부 및 유체 투과성 히터부에 연결된 전기 접점부를 포함하고; 여기서 유체 투과성 히터부는 평면형이고 제1 평면에 놓이고, 전기 접점부는 제1 평면 밖으로 구부러진다.A heater element for an aerosol-generating system is further disclosed, wherein the heater element is formed of a single heater sheet and includes a fluid permeable heater portion and an electrical contact connected to the fluid permeable heater portion; wherein the fluid permeable heater portion is planar and lies in a first plane, and the electrical contact is bent out of the first plane.

히터 요소는 제1 전기 접점부 및 히터부의 대향 측면 상에 위치된 제2 전기 접점부를 포함할 수 있어서, 제1 전기 접점부로부터 제2 전기 접점부로 흐르는 전류가 히터부를 통과한다.The heater element may include a first electrical contact and a second electrical contact positioned on opposite sides of the heater portion such that a current flowing from the first electrical contact to the second electrical contact passes through the heater portion.

히터부는 히터 시트를 통해 하나 이상의 애퍼처 또는 슬롯을 포함할 수 있다. 이는 증가된 전기 저항의 영역을 제공할 수 있다. 애퍼처 또는 슬롯은 나선형, 지그재그 패턴 또는 그리드 패턴을 포함할 수 있다.The heater portion may include one or more apertures or slots through the heater seat. This can provide an area of increased electrical resistance. The apertures or slots may comprise a spiral, zigzag pattern or grid pattern.

히터 시트는 포일일 수 있다. 히터 시트는 금속 시트를 포함할 수 있다. 히터 시트는 스테인리스 스틸, 구리, 은, 알루미늄 또는 금을 포함할 수 있다. 히터 시트는 비교적 전기 전도성 개재물을 갖는 전기 절연 시트를 포함할 수 있다. 히터 시트는 직물을 포함할 수 있다. 히터 시트는 세라믹 재료를 포함할 수 있다. 히터 시트는 탄소 섬유를 포함할 수 있다.The heater sheet may be a foil. The heater sheet may include a metal sheet. The heater sheet may include stainless steel, copper, silver, aluminum or gold. The heater sheet may include an electrically insulating sheet having relatively electrically conductive inclusions. The heater sheet may include a fabric. The heater sheet may include a ceramic material. The heater sheet may include carbon fibers.

히터 시트는 히터부를 포함하는 일반적으로 U-자형의 평면 섹션, 및 전기 접점부의 적어도 일부를 포함하는 제1 및 제2 면외 섹션을 포함할 수 있다. 제1 면외 섹션은 U-자형 섹션의 제1 단부에 연결될 수 있고, 제2 면외 섹션은 U-자형 섹션의 제2 단부에 연결될 수 있다. 제1 및 제2 면외 섹션은 전기 접점 패드를 포함할 수 있다.The heater seat may include a generally U-shaped planar section comprising a heater portion, and first and second out-of-plane sections comprising at least a portion of the electrical contact portion. The first out-of-plane section can be connected to a first end of the U-shaped section, and the second out-of-plane section can be connected to a second end of the U-shaped section. The first and second out-of-plane sections may include electrical contact pads.

전기 접점부 또는 접점부들은 금과 같은 전기 전도성 재료로 코팅되거나 도금될 수 있다. 이는 외부 전력 공급부와의 개선된 접촉 저항을 제공할 수 있다. 이는 또한 전기 접점부 또는 접점부들에 더 큰 강도를 제공할 수 있다. The electrical contact or contacts may be coated or plated with an electrically conductive material such as gold. This may provide improved contact resistance with an external power supply. This may also provide greater strength to the electrical contact or contacts.

설명된 바와 같은 히터는 제조가 간단하고, 완성된 카트리지 또는 에어로졸 발생 장치에 조립하기 쉽다.A heater as described is simple to manufacture and easy to assemble into a finished cartridge or aerosol-generating device.

또한, 에어로졸 발생 장치용 히터 요소를 제조하는 방법이 개시되며, 상기 방법은,Also disclosed is a method of making a heater element for an aerosol-generating device, the method comprising:

평면 시트를 가공하여 유체 투과성 히터부 및 제1 평면에 있는 히터부에 연결된 적어도 하나의 전기 접점부를 갖는 히터 요소를 형성하는 단계; 및machining the flat sheet to form a heater element having a fluid permeable heater portion and at least one electrical contact connected to the heater portion in a first plane; and

전기 접점부를 제1 평면 밖으로 구부리는 단계를 포함한다.bending the electrical contact out of the first plane.

평면 시트는 포일일 수 있다. 평면 시트는 금속 시트를 포함할 수 있다. 평면 시트는 스테인리스 스틸, 구리, 은, 알루미늄 또는 금을 포함할 수 있다. 평면 시트는 비교적 전기 전도성 개재물을 갖는 전기 절연 시트를 포함할 수 있다. 평면 시트는 직물을 포함할 수 있다. 평면 시트는 세라믹 재료를 포함할 수 있다. 평면 시트는 탄소 섬유를 포함할 수 있다. 평면 시트는 적층체를 포함할 수 있다. 적층체는 상이한 재료로 형성된 층을 포함할 수 있다.The flat sheet may be a foil. The flat sheet may comprise a metal sheet. The flat sheet may comprise stainless steel, copper, silver, aluminum or gold. The planar sheet may include an electrically insulating sheet having relatively electrically conductive inclusions. The flat sheet may include a fabric. The flat sheet may include a ceramic material. The flat sheet may include carbon fibers. The flat sheet may comprise a laminate. The laminate may include layers formed of different materials.

가공 단계는 화학적 에칭, 스탬핑 또는 기계가공을 포함할 수 있다. 가공 단계는 평면 시트 상에 전기 전도성 트랙을 인쇄하는 단계를 포함할 수 있다. 인쇄 단계는 레이저 인쇄를 포함할 수 있다.The processing steps may include chemical etching, stamping or machining. The processing step may include printing an electrically conductive track on the flat sheet. The printing step may include laser printing.

이러한 방식으로 히터 요소를 제조하는 것은 대량 제조 공정에서 저렴하고 신뢰성 있게 달성될 수 있다. 결과적인 히터 요소는 카트리지 또는 에어로졸 발생 장치의 조립 공정에서 쉽게 취급될 수 있다.Manufacturing the heater element in this way can be achieved inexpensively and reliably in a high-volume manufacturing process. The resulting heater element can be easily handled in the assembly process of the cartridge or aerosol-generating device.

에어로졸 발생 장치용 카트리지를 제조하는 방법이 추가로 개시되며, 상기 방법은,A method of manufacturing a cartridge for an aerosol-generating device is further disclosed, the method comprising:

유체 투과성 히터부 및 히터부에 연결된 적어도 하나의 전기 접점부를 갖는 히터 요소를 형성하는 단계; 및forming a heater element having a fluid permeable heater portion and at least one electrical contact connected to the heater portion; and

히터부가 상부 하우징부와 하부 하우징부 사이에 놓이고 전기 접점부가 하부 하우징부와 상부 하우징부의 외측으로 연장되도록 히터 요소를 상부 하우징부와 하부 하우징부 사이에 배열하는 단계를 포함한다.and arranging the heater element between the upper housing portion and the lower housing portion such that the heater portion lies between the upper housing portion and the lower housing portion and the electrical contact extends outwardly of the lower housing portion and the upper housing portion.

이는 비교적 적은 구성요소를 포함하는, 카트리지를 위한 간단한 조립 공정이다. 이는 신속하고, 신뢰성 있고, 저렴한 제조를 가능하게 한다.This is a simple assembly process for the cartridge, involving relatively few components. This allows for rapid, reliable and inexpensive manufacturing.

형성 단계는 평면 시트를 스탬핑, 기계가공 또는 에칭하여 히터 요소의 히터부를 형성하는 단계를 포함할 수 있다. 형성 단계는 평면 시트 상에 전기 전도성 트랙을 인쇄하는 단계를 포함할 수 있다.The forming step may include stamping, machining or etching the planar sheet to form the heater portion of the heater element. The forming step may include printing an electrically conductive track on the flat sheet.

히터 요소는 히터부 및 적어도 하나의 전기 접점부가 제1 평면에 놓이도록 먼저 형성될 수 있다. 방법은 전기 접점부를 제1 평면 밖으로 구부리는 단계를 더 포함할 수 있다.The heater element may first be formed such that the heater portion and the at least one electrical contact lie in a first plane. The method may further include bending the electrical contact out of the first plane.

방법은 상부 하우징부와 하부 하우징부 및 히터 요소를 외부 하우징 내에 삽입하는 단계를 더 포함할 수 있다. 외부 하우징은 슬리브일 수 있다. 상부 하우징부 및 하부 하우징부는 외부 하우징 슬리브에 기계적으로 고정될 수 있다. 예를 들어, 외부 하우징 슬리브 및 상부와 하부 하우징부는 스냅 끼워맞춤을 제공하도록 형상화될 수 있다. 외부 하우징은 상부 하우징부 또는 하부 하우징부, 또는 상부 및 하부 하우징부 둘 모두를 압축하여 상부 및 하부 하우징부를 외부 하우징에 고정시킬 수 있다. 외부 하우징은 상부 하우징부 또는 하부 하우징부, 또는 상부 및 하부 하우징부 둘 모두를 압축하여, 액밀 시일을 제공할 수 있다.The method may further include inserting the upper and lower housing portions and the heater element into the outer housing. The outer housing may be a sleeve. The upper housing portion and the lower housing portion may be mechanically secured to the outer housing sleeve. For example, the outer housing sleeve and upper and lower housing portions may be shaped to provide a snap fit. The outer housing may compress the upper housing portion or the lower housing portion, or both the upper and lower housing portions to secure the upper and lower housing portions to the outer housing. The outer housing may compress the upper housing portion or the lower housing portion, or both the upper and lower housing portions, to provide a liquid-tight seal.

방법은 액체 에어로졸 형성 기재로 외부 하우징 슬리브 내부의 저장소를 충진하는 단계를 포함할 수 있다.The method may include filling a reservoir inside the outer housing sleeve with a liquid aerosol-forming substrate.

배열 단계는 상부 하우징부와 하부 하우징 사이에 히터 요소를 클램핑하는 단계를 포함할 수 있다. 이러한 방식으로, 히터 요소를 카트리지 내에 고정하여, 간단한 조립 공정을 제공하는 임의의 추가 수단을 제공할 필요가 없을 수 있다. 외부 하우징 슬리브는 히터 요소 상에 클램핑력을 제공할 수 있다.The arranging step may include clamping the heater element between the upper housing portion and the lower housing. In this way, it may not be necessary to provide any additional means of securing the heater element within the cartridge, providing a simple assembly process. The outer housing sleeve may provide a clamping force on the heater element.

또한, 에어로졸 발생 장치용 카트리지가 개시되며, 상기 카트리지는,Also disclosed is a cartridge for an aerosol-generating device, said cartridge comprising:

상부 하우징부 및 하부 하우징부를 포함하는 하우징으로서, 하우징은 에어로졸 형성 기재를 함유하는, 하우징; 및a housing comprising an upper housing portion and a lower housing portion, the housing containing an aerosol-forming substrate; and

유체 투과성 히터부 및 전기 접점부를 포함하는 히터 요소를 포함하며;a heater element comprising a fluid permeable heater portion and electrical contacts;

상기 히터 요소는 상부 하우징부와 하부 하우징부 사이에 유지되고, 히터부는 에어로졸 형성 기재를 가열하도록 위치되고, 전기 접점부는 하우징 외측으로 연장된다.The heater element is held between the upper and lower housing portions, the heater portion is positioned to heat the aerosol-forming substrate, and the electrical contacts extend outside the housing.

하우징은 외부 하우징을 포함할 수 있으며, 상부 하우징부 및 하부 하우징부는 외부 하우징 내에 유지된다.The housing may include an outer housing, wherein an upper housing portion and a lower housing portion are held within the outer housing.

상부 하우징부 및 하부 하우징부 중 적어도 하나는 실리콘 고무와 같은 탄성 재료로 형성될 수 있다. 탄성 재료는 외부 하우징에 의해 압축될 수 있다. 이는 히터 요소 상에 클램핑력을 제공하여 히터 요소를 보유할 수 있다. 이는 또한 외부 하우징과 상부 및 하부 하우징부 사이에 액밀 시일을 제공할 수 있다.At least one of the upper housing portion and the lower housing portion may be formed of an elastic material such as silicone rubber. The elastic material may be compressed by the outer housing. This may provide a clamping force on the heater element to retain the heater element. It may also provide a liquid-tight seal between the outer housing and the upper and lower housing portions.

액체 에어로졸 형성 기재는 외부 하우징 내에 유지될 수 있다. 외부 하우징은 슬리브일 수 있다. 선택적으로 외부 하우징과 함께, 상부 하우징부 또는 하부 하우징부, 또는 상부 하우징부와 하부 하우징부 둘 모두는 액체가 유지되는 액체 저장소를 정의할 수 있다. 하부 하우징부는 히터부가 위치되는 보어를 포함할 수 있다. 심지 재료가 하부 하우징부의 보어 내에 제공될 수 있다. 심지 재료는 저장소로부터 히터부로 액체를 이송할 수 있다. 이는 일관된 양의 액체를 히터부에 전달하는 이점을 갖는다.The liquid aerosol-forming substrate may be held within the outer housing. The outer housing may be a sleeve. Optionally, together with the outer housing, the upper housing portion or the lower housing portion, or both the upper housing portion and the lower housing portion, may define a liquid reservoir in which the liquid is held. The lower housing portion may include a bore in which the heater portion is located. A wicking material may be provided in the bore of the lower housing portion. The wick material may transport liquid from the reservoir to the heater unit. This has the advantage of delivering a consistent amount of liquid to the heater unit.

카트리지는 카트리지의 원위 단부로부터 카트리지의 근위 단부로 히터부를 지나 연장되는 기류 통로를 포함할 수 있다. 에어로졸 또는 증기는 기류 통로를 통해 카트리지 밖으로 흡인될 수 있다. 기류 통로의 적어도 일부는 상부 하우징과 하부 하우징 사이에 정의된다. 이는 상부 및 하부 하우징부가 복잡한 몰딩 공정 및 공구를 필요로 하지 않는 상대적으로 단순한 형상으로 형성될 수 있게 한다.The cartridge may include an airflow passage extending past the heater portion from a distal end of the cartridge to a proximal end of the cartridge. The aerosol or vapor may be drawn out of the cartridge through the airflow path. At least a portion of the airflow passage is defined between the upper housing and the lower housing. This allows the upper and lower housing portions to be formed into relatively simple shapes that do not require complex molding processes and tools.

기류 통로는 카트리지의 근위 단부와 원위 단부 사이에서 실질적으로 직선일 수 있다. 기류 통로는 히터부와 카트리지의 근위 단부 사이에 적어도 하나의 수축부를 포함할 수 있다.The airflow passage may be substantially straight between the proximal end and the distal end of the cartridge. The airflow passage may include at least one constriction between the heater portion and the proximal end of the cartridge.

하나 이상의 필터가 기류 통로에 제공될 수 있다. 기류 통로 내의 필터는 큰 액체 액적이 마우스피스를 통해 카트리지를 떠나는 것을 방지할 수 있다.One or more filters may be provided in the airflow passage. A filter in the airflow passage can prevent large liquid droplets from leaving the cartridge through the mouthpiece.

전기 접점부는 카트리지의 원위 단부로부터 돌출될 수 있다.The electrical contacts may protrude from the distal end of the cartridge.

마우스피스는 카트리지의 근위 단부에 제공될 수 있다. 교체 가능한 마우스피스 요소는 외부 하우징의 마우스피스 위에 배치될 수 있다. 교체 가능한 마우스피스는 외부 하우징보다 더 부드러운 재료로 만들어질 수 있다.A mouthpiece may be provided at the proximal end of the cartridge. The replaceable mouthpiece element may be disposed over the mouthpiece of the outer housing. The replaceable mouthpiece may be made of a softer material than the outer housing.

카트리지는 실질적으로 각기둥 형상을 가질 수 있다. 카트리지는 직육면체 형상을 가질 수 있다. 카트리지는 길이, 폭 및 두께를 가질 수 있으며, 여기서 두께는 제1 평면에 직교하는 방향으로 연장되고 길이 또는 폭보다 실질적으로 더 작다. 두께는 카트리지의 길이 또는 폭의 절반 이하일 수 있다. 전술한 바와 같이, 이러한 형상의 카트리지는 소비자에게 인기 있는 것으로 입증되었다.The cartridge may have a substantially prismatic shape. The cartridge may have a rectangular parallelepiped shape. The cartridge may have a length, a width, and a thickness, wherein the thickness extends in a direction orthogonal to the first plane and is substantially less than the length or width. The thickness may be less than or equal to half the length or width of the cartridge. As noted above, cartridges of this shape have proven popular with consumers.

설명된 모든 구현예에서, 에어로졸 형성 기재는 에어로졸을 형성할 수 있는 휘발성 화합물을 방출할 수 있는 기재이다. 휘발성 화합물은 에어로졸 형성 기재를 가열하여 방출될 수 있다.In all described embodiments, the aerosol-forming substrate is a substrate capable of releasing volatile compounds capable of forming an aerosol. Volatile compounds may be released by heating the aerosol-forming substrate.

에어로졸 형성 기재는 식물계 재료를 포함할 수 있다. 에어로졸 형성 기재는 니코틴을 포함할 수 있다. 에어로졸 형성 기재는 담배를 포함할 수 있다. 에어로졸 형성 기재는, 가열될 때 에어로졸 형성 기재로부터 방출되는 휘발성 담배 향미 화합물을 함유하는 담배 함유 재료를 포함할 수 있다. 에어로졸 형성 기재는 대안적으로 비-담배 함유 재료를 포함할 수 있다. 에어로졸 형성 기재는 균질화된 식물계 재료를 포함할 수 있다. 에어로졸 형성 기재는 균질화 담배 재료를 포함할 수 있다. 에어로졸 형성 기재는 적어도 하나의 에어로졸 형성제를 포함할 수 있다. 에어로졸 형성제는, 사용 시 치밀하고 안정적인 에어로졸의 형성을 용이하게 하고 시스템의 작동 온도에서 열적 열화에 대하여 실질적으로 견디는 임의의 적절한 공지된 화합물 또는 화합물들의 혼합물이다. 적합한 에어로졸 형성제는 당업계에 잘 공지되어 있으며, 트리에틸렌 글리콜, 1,3-부탄디올 및 글리세린과 같은 다가 알코올; 글리세롤 모노-, 디- 또는 트리아세테이트와 같은 다가 알코올의 에스테르; 및 디메틸 도데칸디오에이트(dimethyl dodecanedioate) 및 디메틸 테트라데칸디오에이트(dimethyl tetradecanedioate)와 같은, 모노-, 디- 또는 폴리카르복실산의 지방족 에스테르를 포함하지만 이에 한정되지 않는다. 바람직한 에어로졸 형성제는 다가 알코올 또는 그의 혼합물, 예컨대 트리에틸렌 글리콜, 1,3-부탄디올이며, 가장 바람직하게는 글리세린이다. 에어로졸 형성 기재는 향미제 및 물과 같은 다른 첨가제 및 성분을 포함할 수 있다.The aerosol-forming substrate may comprise a plant-based material. The aerosol-forming substrate may comprise nicotine. The aerosol-forming substrate may comprise tobacco. The aerosol-forming substrate may comprise a tobacco-containing material containing a volatile tobacco flavor compound that is released from the aerosol-forming substrate when heated. The aerosol-forming substrate may alternatively comprise a non-tobacco containing material. The aerosol-forming substrate may comprise a homogenized plant-based material. The aerosol-forming substrate may comprise a homogenised tobacco material. The aerosol-forming substrate may comprise at least one aerosol-forming agent. An aerosol former is any suitable known compound or mixture of compounds that, in use, facilitates the formation of a dense and stable aerosol and substantially resists thermal degradation at the operating temperature of the system. Suitable aerosol formers are well known in the art and include polyhydric alcohols such as triethylene glycol, 1,3-butanediol and glycerin; esters of polyhydric alcohols such as glycerol mono-, di- or triacetate; and aliphatic esters of mono-, di- or polycarboxylic acids, such as dimethyl dodecanedioate and dimethyl tetradecanedioate. Preferred aerosol formers are polyhydric alcohols or mixtures thereof, such as triethylene glycol, 1,3-butanediol, most preferably glycerin. The aerosol-forming substrate may include flavoring agents and other additives and ingredients such as water.

제3 장점은 감소된 환경 영향에 대한 가능성이다. 설명된 바와 같은 카트리지는 비교적 적은 원재료를 사용한다. 사용되는 재료는 대부분 재활용 가능하거나 생분해성일 수 있다. 또한 카트리지를 간단히 분해할 수 있어 별도 구성요소의 쉬운 재활용 및 폐기를 가능하게 한다.A third advantage is the potential for reduced environmental impact. A cartridge as described uses relatively little raw material. Most of the materials used can be recyclable or biodegradable. The cartridge can also be easily disassembled, allowing for easy recycling and disposal of separate components.

일 예 또는 구현예와 관련하여 설명된 특징 또는 요소는 다른 설명된 예 또는 구현예에 적용될 수 있음이 명백해야 한다. 예를 들어, 동일한 심지 재료 및 동일한 에어로졸 형성 기재가 각각의 구현예에서 사용될 수 있다. 유사하게, 동일한 메인 유닛은 설명된 상이한 카트리지와 함께 사용될 수 있다.It should be apparent that a feature or element described in connection with one example or implementation may be applied to other described examples or implementations. For example, the same wicking material and the same aerosol-forming substrate can be used in each embodiment. Similarly, the same main unit may be used with the different cartridges described.

바람직한 특징을 설정하는 조항clauses that establish desirable characteristics

1. 에어로졸 발생 장치용 카트리지로서,One. A cartridge for an aerosol-generating device, comprising:

에어로졸 형성 기재를 함유하는 하우징; 및a housing containing an aerosol-forming substrate; and

유체 투과성 히터부 및 전기 접점부를 포함하는 히터 요소로서, 히터부 및 전기 접점부는 단일 히터 시트로 일체로 형성되는, 히터 요소를 포함하며;a heater element comprising a fluid permeable heater portion and an electrical contact, wherein the heater portion and the electrical contact are integrally formed from a single heater sheet;

히터부는 하우징 내에 둘러싸이고 에어로졸 형성 기재를 가열하도록 위치되며, 전기 접점부는 하우징 외측으로 연장되는 카트리지.A cartridge surrounded within the housing and positioned to heat the aerosol-forming substrate, the electrical contacts extending outside the housing.

2. 조항 1에 있어서, 히터부는 평면이고 제1 평면에 놓이는 카트리지.2. The cartridge of clause 1, wherein the heater portion is planar and lies in the first plane.

3. 조항 2에 있어서, 전기 접점부는 제1 평면 밖으로 구부러지는 카트리지.3. The cartridge of clause 2 wherein the electrical contact is bent out of the first plane.

4. 조항 1 내지 조항 3 중 어느 한 조항에 있어서, 히터 요소는 히터부의 대향 측면들 상에 위치된 제1 전기 접점부 및 제2 전기 접점부를 포함하여 제1 전기 접점부로부터 제2 전기 접점부로 흐르는 전류가 히터부를 통과하는 카트리지.4. A current flowing from the first electrical contact to the second electrical contact according to any one of the preceding clauses, wherein the heater element comprises a first electrical contact and a second electrical contact positioned on opposite sides of the heater part. Cartridge through which is passed through the heater unit.

5. 조항 1 내지 조항 4 중 어느 한 조항에 있어서, 히터부는 히터 시트를 통해 하나 이상의 애퍼처 또는 슬롯을 포함하는 카트리지.5. A cartridge according to any of the preceding clauses, wherein the heater portion comprises one or more apertures or slots through the heater seat.

6. 조항 5에 있어서, 하나 이상의 애퍼처 또는 슬롯은 나선형, 지그재그 패턴 또는 그리드 패턴을 포함하는 카트리지.6. The cartridge of clause 5, wherein the one or more apertures or slots comprise a spiral, zigzag pattern or grid pattern.

7. 조항 1 내지 조항 6 중 어느 한 조항에 있어서, 시트는 0.01 mm 내지 0.5 mm, 더 바람직하게는 0.02 mm 내지 0.3 mm의 두께를 갖는 카트리지.7. Cartridge according to any one of the preceding clauses, wherein the sheet has a thickness of 0.01 mm to 0.5 mm, more preferably 0.02 mm to 0.3 mm.

8. 조항 1 내지 조항 7 중 어느 한 조항에 있어서, 전기 접점부 또는 접점부들은 금과 같은 전기 전도성 재료로 코팅되거나 도금되는 카트리지.8. A cartridge according to any of the preceding clauses, wherein the electrical contact or contacts are coated or plated with an electrically conductive material such as gold.

9. 조항 1 내지 조항 8 중 어느 한 조항에 있어서, 히터부는 하우징 내의 에어로졸 형성 기재와 접촉하는 제1 측면 및 카트리지를 통해 연장되는 기류 통로와 접촉하는 제2 측면을 갖는 카트리지.9. A cartridge according to any of the preceding clauses, wherein the heater portion has a first side in contact with the aerosol-forming substrate in the housing and a second side in contact with an airflow passageway extending through the cartridge.

10. 조항 1 내지 조항 9 중 어느 한 조항에 있어서, 에어로졸 형성 기재는 실온에서 액체인 카트리지.10. A cartridge according to any of the preceding clauses, wherein the aerosol-forming substrate is a liquid at room temperature.

11. 조항 10에 있어서, 액체 에어로졸 형성 기재를 히터 요소의 히터부에 전달하도록 구성된 심지 재료를 포함하는 카트리지.11. The cartridge of claim 10 , comprising a wicking material configured to deliver the liquid aerosol-forming substrate to the heater portion of the heater element.

12. 조항 1 내지 조항 11 중 어느 한 조항에 있어서, 하우징은 상부 하우징부 및 하부 하우징부를 포함하고, 히터 시트는 상부 하우징부와 하부 하우징부 사이에 배열되는 카트리지.12. A cartridge according to any one of the preceding clauses, wherein the housing comprises an upper housing part and a lower housing part, and the heater seat is arranged between the upper housing part and the lower housing part.

13. 조항 12에 있어서, 상부 하우징 및 하부 하우징이 유지되는 외부 하우징을 더 포함하는 카트리지.13. The cartridge of clause 12, further comprising an outer housing in which the upper housing and the lower housing are held.

14. 조항 12에 있어서, 상부 하우징 및 하부 하우징이 유지되는 외부 하우징을 더 포함하는 카트리지.14. The cartridge of clause 12, further comprising an outer housing in which the upper housing and the lower housing are held.

15. 조항 12, 조항 13 또는 조항 14에 있어서, 상부 하우징부 및 하부 하우징부 중 적어도 하나는 실리콘 고무와 같은 탄성 재료로 형성되는 카트리지.15. The cartridge according to clause 12, clause 13 or clause 14, wherein at least one of the upper housing portion and the lower housing portion is formed of an elastic material such as silicone rubber.

16. 조항 12 내지 조항 15 중 어느 한 조항에 있어서, 하부 하우징부는 히터부가 위치하는 보어를 포함하는 카트리지.16. A cartridge according to any one of clauses 12 to 15, wherein the lower housing portion comprises a bore in which the heater portion is located.

17. 조항 16에 있어서, 하부 하우징부의 보어 내에 심지 재료를 포함하는 카트리지.17. The cartridge of clause 16 comprising a wicking material within a bore of a lower housing portion.

18. 조항 1 내지 조항 17 중 어느 한 조항에 있어서, 카트리지의 원위 단부로부터 히터부를 지나 카트리지의 근위 단부까지 연장되는 기류 통로를 포함하는 카트리지.18. A cartridge according to any of the preceding clauses, comprising an airflow passage extending from the distal end of the cartridge past the heater portion to the proximal end of the cartridge.

19. 조항 12 내지 조항 17 중 어느 한 조항에 있어서, 카트리지의 원위 단부로부터 히터부를 지나 카트리지의 근위 단부까지 연장되는 기류 통로를 포함하고, 기류 통로의 적어도 일부는 상부 하우징부와 하부 하우징부 사이에 정의되는 카트리지.19. The method of any one of clauses 12-17, comprising an airflow passage extending from the distal end of the cartridge past the heater portion to the proximal end of the cartridge, wherein at least a portion of the airflow passageway is defined between the upper housing portion and the lower housing portion. cartridge.

20. 조항 18 또는 조항 19에 있어서, 기류 통로는 카트리지의 근위 단부와 원위 단부 사이에서 실질적으로 직선인 카트리지.20. The cartridge of any of clauses 18 or 19, wherein the airflow passage is substantially straight between the proximal end and the distal end of the cartridge.

21. 조항 18, 조항 19 또는 조항 20에 있어서, 기류 통로는 히터부와 카트리지의 근위 단부 사이에 적어도 하나의 수축부를 포함하는 카트리지.21. The cartridge of any of clauses 18, 19 or 20, wherein the airflow passage includes at least one constriction between the heater portion and the proximal end of the cartridge.

22. 조항 1 내지 조항 21 중 어느 한 조항에 있어서, 전기 접점부는 카트리지의 원위 단부로부터 돌출하는 카트리지.22. A cartridge according to any of the preceding clauses, wherein the electrical contact protrudes from the distal end of the cartridge.

23. 조항 1 내지 조항 22 중 어느 한 조항에 따른 카트리지에 있어서, 마우스피스는 카트리지의 근위 단부에 제공되는 카트리지.23. A cartridge according to any of the preceding clauses, wherein the mouthpiece is provided at the proximal end of the cartridge.

24. 조항 1 내지 조항 23 중 어느 한 조항에 있어서, 실질적으로 직육면체 형상을 갖는 카트리지.24. A cartridge according to any of the preceding clauses, wherein the cartridge has a substantially cuboid shape.

25. 조항 1 내지 조항 24 중 어느 한 조항에 있어서, 길이, 폭 및 두께를 가지고, 두께는 제1 평면에 직교하는 방향으로 연장되고 길이 또는 폭보다 실질적으로 작은 카트리지.25. A cartridge according to any of the preceding clauses having a length, a width and a thickness, the thickness extending in a direction orthogonal to the first plane and substantially less than the length or width.

26. 조항 25에 있어서, 두께는 카트리지의 길이 또는 폭의 절반 이하인 카트리지.26. The cartridge of clause 25, wherein the thickness is less than or equal to half the length or width of the cartridge.

27. 조항 25 또는 조항 26에 있어서, 카트리지의 길이는 카트리지의 근위 단부와 원위 단부 사이에서 연장되고 카트리지의 폭보다 큰 카트리지.27. The cartridge of any of clauses 25 or 26, wherein a length of the cartridge extends between a proximal end and a distal end of the cartridge and is greater than a width of the cartridge.

28. 조항 1 내지 조항 27 중 어느 한 조항에 따른 카트리지 및 메인 유닛을 포함하는 에어로졸 발생 시스템으로서, 메인 유닛은 전력 공급부 및 전력 공급부에 전기적으로 연결되고 카트리지의 전기 접점부 또는 전기 접점부들과 맞물리도록 구성된 전기 접점부를 포함하는 에어로졸 발생 시스템.28. An aerosol-generating system comprising a cartridge according to any one of the preceding clauses and a main unit, wherein the main unit is electrically connected to a power supply and an electrical power supply and configured to engage an electrical contact or electrical contacts of the cartridge. An aerosol-generating system comprising a contact portion.

29. 조항 28에 있어서, 메인 유닛은 전력 공급부로부터 전기 접점부로의 전력 공급을 제어하도록 구성된 제어 회로를 포함하는 에어로졸 발생 시스템.29. The aerosol-generating system of clause 28, wherein the main unit comprises a control circuit configured to control the supply of power from the power supply to the electrical contact.

30. 조항 28 또는 조항 29에 있어서, 메인 유닛은 길이, 폭 및 두께를 가지고, 두께는 길이 또는 폭의 절반 이하인 에어로졸 발생 시스템.30. The aerosol-generating system of any of clauses 28 or 29, wherein the main unit has a length, a width and a thickness, and the thickness is less than or equal to half the length or width.

31. 에어로졸 발생 시스템용 히터 요소로서, 히터 요소는 단일 히터 시트로 형성되고 유체 투과성 히터부 및 유체 투과성 히터부에 연결된 전기 접점부를 포함하고; 유체 투과성 히터부는 평면형이고 제1 평면에 놓이며, 전기 접점부는 제1 평면 밖으로 구부러지는 히터 요소.31. A heater element for an aerosol-generating system, the heater element being formed of a single heater seat and comprising a fluid permeable heater portion and electrical contacts connected to the fluid permeable heater portion; A heater element wherein the fluid permeable heater portion is planar and lies in a first plane, wherein the electrical contact is curved out of the first plane.

32. 조항 31에 있어서, 히터 요소는 제1 전기 접점부로부터 제2 전기 접점부로 흐르는 전류가 히터부를 통과하도록 히터부의 대향 측면 상에 위치된 제1 전기 접점부 및 제2 전기 접점부를 포함하는 히터 요소.32. The heater element of clause 31, wherein the heater element includes first and second electrical contacts positioned on opposite sides of the heater portion such that a current flowing from the first electrical contact to the second electrical contact passes through the heater portion.

33. 조항 31 또는 조항 32에 있어서, 히터부는 히터 시트를 통해 하나 이상의 애퍼처 또는 슬롯을 포함하는 히터 요소.33. The heater element of any of clauses 31 or 32, wherein the heater portion includes one or more apertures or slots through the heater seat.

34. 조항 33에 있어서, 애퍼처 또는 슬롯은 나선형, 지그재그 패턴 또는 그리드 패턴을 포함하는 히터 요소.34. The heater element of clause 33, wherein the apertures or slots comprise a spiral, zigzag pattern, or grid pattern.

35. 조항 31 내지 조항 34 중 어느 한 조항에 있어서, 시트는 0.01 mm 내지 0.5 mm, 더 바람직하게는 0.02 mm 내지 0.3 mm의 두께를 갖는 히터 요소.35. Heater element according to any one of clauses 31 to 34, wherein the sheet has a thickness of 0.01 mm to 0.5 mm, more preferably 0.02 mm to 0.3 mm.

36. 조항 31 내지 조항 35 중 어느 한 조항에 있어서, 전기 접점부 또는 접점부들은 금과 같은 전기 전도성 재료로 코팅되거나 도금되는 히터 요소.36. The heater element according to any one of clauses 31 to 35, wherein the electrical contact or contacts are coated or plated with an electrically conductive material such as gold.

37. 에어로졸 발생 장치용 히터 요소를 제조하기 위한 방법으로서,37. A method for manufacturing a heater element for an aerosol-generating device, comprising:

전기 접점부를 제1 평면 밖으로 구부리는 단계를 포함하는 방법.and bending the electrical contact out of the first plane.

38. 조항 37에 있어서, 형성하는 단계는 평면 시트를 스탬핑, 기계가공 또는 에칭하여 히터 요소의 히터부를 형성하는 단계를 포함하는 방법.38. The method of claim 37 , wherein forming comprises stamping, machining, or etching the planar sheet to form the heater portion of the heater element.

39. 에어로졸 발생 장치용 카트리지를 제조하기 위한 방법으로서,39. A method for manufacturing a cartridge for an aerosol-generating device, comprising:

히터부가 상부 하우징부와 하부 하우징부 사이에 놓이고 전기 접점부가 하부 하우징부와 상부 하우징부의 외측으로 연장되도록 히터 요소를 상부 하우징부와 하부 하우징부 사이에 배열하는 단계를 포함하는 방법.arranging the heater element between the upper and lower housing portions such that the heater portion lies between the upper and lower housing portions and the electrical contacts extend outwardly of the lower housing portion and the upper housing portion.

40. 조항 39에 따른 방법에 있어서, 형성하는 단계는 평면 시트를 스탬핑, 기계가공 또는 에칭하여 히터 요소의 히터부를 형성하는 단계를 포함하는 방법.40. The method according to clause 39, wherein forming comprises stamping, machining or etching the planar sheet to form the heater portion of the heater element.

41. 조항 39 또는 조항 40에 있어서, 히터부 및 적어도 하나의 전기 접점부가 제1 평면에 놓이도록 히터 요소가 먼저 형성되고, 상기 방법은 전기 접점부를 제1 평면 밖으로 구부리는 단계를 더 포함하는 방법.41. The method of any of clauses 39 or 40, wherein the heater element is first formed such that the heater portion and the at least one electrical contact are in a first plane, the method further comprising bending the electrical contact out of the first plane.

42. 조항 39 내지 조항 41 중 어느 한 조항에 있어서, 상부 하우징부와 하부 하우징부 및 히터 요소를 외부 하우징 내에 삽입하는 단계를 더 포함하는 방법.42. A method according to any one of clauses 39 to 41, further comprising inserting the upper and lower housing parts and the heater element into the outer housing.

43. 조항 39 내지 조항 42 중 어느 한 조항에 있어서, 외부 하우징 내의 저장소를 에어로졸 형성 기재로 충진하는 단계를 포함하는 방법.43. The method according to any one of clauses 39 to 42, comprising filling a reservoir in the outer housing with an aerosol-forming substrate.

44. 에어로졸 발생 장치용 카트리지로서,44. A cartridge for an aerosol-generating device, comprising:

히터 요소는 상부 하우징부와 하부 하우징부 사이에서 클램핑되고, 히터부는 에어로졸 형성 기재를 가열하도록 위치되고, 전기 접점부는 하우징 외측으로 연장되는 카트리지.A cartridge wherein a heater element is clamped between the upper and lower housing portions, the heater portion is positioned to heat the aerosol-forming substrate, and the electrical contacts extend outside the housing.

45. 조항 44에 있어서, 하우징은 외부 하우징을 포함하며, 상부 하우징부 및 하부 하우징부는 외부 하우징 내에 유지되는 카트리지.45. The cartridge of clause 44, wherein the housing comprises an outer housing, wherein the upper and lower housing portions are retained within the outer housing.

46. 조항 44 또는 조항 45에 있어서, 상부 하우징부 및 하부 하우징부 중 적어도 하나는 실리콘 고무와 같은 탄성 재료로 형성되는 카트리지.46. The cartridge of any of clauses 44 or 45, wherein at least one of the upper housing portion and the lower housing portion is formed of an elastic material such as silicone rubber.

47. 조항 44, 조항 45 또는 조항 46에 있어서, 하부 하우징부는 히터부가 위치되는 보어를 포함하는 카트리지.47. The cartridge of any of clauses 44, 45 or 46, wherein the lower housing portion includes a bore in which the heater portion is located.

48. 조항 47에 있어서, 하부 하우징부의 보어 내에 심지 재료를 포함하는 카트리지.48. The cartridge of clause 47 comprising a wicking material within a bore of a lower housing portion.

49. 조항 44 내지 조항 48 중 어느 한 조항에 있어서, 카트리지의 원위 단부로부터 히터부를 지나 카트리지의 근위 단부까지 연장되는 기류 통로를 포함하는 카트리지.49. A cartridge according to any one of clauses 44 to 48, comprising an airflow passage extending from the distal end of the cartridge past the heater portion to the proximal end of the cartridge.

50. 조항 49에 있어서, 기류 통로의 적어도 일부는 상부 하우징과 하부 하우징 사이에 정의되는 카트리지.50. The cartridge of clause 49, wherein at least a portion of the airflow passage is defined between the upper housing and the lower housing.

51. 조항 49 또는 조항 50에 있어서, 기류 통로는 카트리지의 근위 단부와 원위 단부 사이에서 실질적으로 직선인 카트리지.51. The cartridge of any of clauses 49 or 50, wherein the airflow passage is substantially straight between the proximal end and the distal end of the cartridge.

52. 조항 49, 조항 50 또는 조항 51에 있어서, 기류 통로는 히터부와 카트리지의 근위 단부 사이에 적어도 하나의 수축부를 포함하는 카트리지.52. The cartridge of any of clauses 49, 50 or 51, wherein the airflow passage includes at least one constriction between the heater portion and the proximal end of the cartridge.

53. 조항 44 내지 조항 52 중 어느 한 조항에 있어서, 전기 접점부는 카트리지의 원위 단부로부터 돌출하는 카트리지.53. The cartridge of any one of clauses 44-52, wherein the electrical contacts protrude from the distal end of the cartridge.

54. 조항 44 내지 조항 53 중 어느 한 조항에 있어서, 마우스피스는 카트리지의 근위 단부에 제공되는 카트리지.54. A cartridge according to any one of clauses 44 to 53, wherein the mouthpiece is provided at the proximal end of the cartridge.

55. 조항 44 내지 조항 54 중 어느 한 조항에 있어서, 실질적으로 직육면체 형상을 갖는 카트리지.55. The cartridge of any one of clauses 44-54 having a substantially cuboid shape.

56. 조항 44 내지 조항 55 중 어느 한 조항에 있어서, 길이, 폭 및 두께를 가지며, 두께는 제1 평면에 직교하는 방향으로 연장되고 길이 또는 폭보다 실질적으로 작은 카트리지.56. A cartridge according to any one of clauses 44 to 55, having a length, a width and a thickness, the thickness extending in a direction orthogonal to the first plane and substantially less than the length or width.

조항 56에 있어서, 두께는 카트리지의 길이 또는 폭의 절반 이하인 카트리지.The cartridge of clause 56, wherein the thickness is less than or equal to half the length or width of the cartridge.

이제 본 발명의 구현예는 단지 예로서 첨부된 도면을 참조하여 기술될 것이며, 첨부 도면 중,
도 1a는 일회용 카트리지를 포함하는 에어로졸 발생 시스템의 개략적인 측면도이다.
도 1b는 도 1a의 에어로졸 발생 시스템의 개략적인 평면도이다.
도 2a는 일회용 카트리지의 구성요소의 도면이다.
도 2b는 히터가 완성된 구성으로 구부러진 도 2a의 구성요소를 도시한다.
도 3은 도 2a의 카트리지의 일부의 저면도를 도시한다.
도 4는 다른 일회용 카트리지의 사시도이다.
도 5는 카트리지용 조립 공정을 예시하는 흐름도이다.Embodiments of the present invention will now be described with reference to the accompanying drawings by way of example only, of which:
1A is a schematic side view of an aerosol-generating system comprising a disposable cartridge;
1B is a schematic plan view of the aerosol-generating system of FIG. 1A ;
2A is a diagram of the components of a disposable cartridge;
FIG. 2B shows the component of FIG. 2A with the heater bent into a finished configuration.
Figure 3 shows a bottom view of a portion of the cartridge of Figure 2a;
4 is a perspective view of another disposable cartridge;
5 is a flowchart illustrating an assembly process for a cartridge.

도 1a 및 도 1b는 에어로졸 발생 시스템을 개략적으로 예시한다. 에어로졸 발생 시스템은 사용자 흡입용 에어로졸을 발생시키도록 구성된 핸드헬드 흡연 시스템이다. 특히, 도 1a 및 도 1b에 도시된 시스템은 니코틴 및 향미 화합물을 함유하는 에어로졸을 발생시키는 흡연 시스템이다. 도 1a는 개략적인 측면도이다. 도 1b는 개략적인 평면도이다.1A and 1B schematically illustrate an aerosol-generating system. An aerosol-generating system is a handheld smoking system configured to generate an aerosol for inhalation by a user. In particular, the system shown in FIGS. 1A and 1B is a smoking system that generates an aerosol containing nicotine and flavor compounds. 1A is a schematic side view; 1B is a schematic plan view;

도 1a 및 도 1b의 시스템은 2개의 부분, 즉 메인 유닛(10) 및 카트리지(20)를 포함한다. 사용 시, 카트리지(20)는 메인 유닛(10)에 부착된다.The system of FIGS. 1A and 1B comprises two parts: a main unit 10 and a cartridge 20 . In use, the cartridge 20 is attached to the main unit 10 .

메인 유닛(10)은 재충전 가능한 배터리(12) 및 전기 제어 회로(14)를 보유하는 장치 하우징(18)를 포함한다. 재충전 가능한 배터리(12)는 리튬 철 인산염 배터리이다. 제어 회로(14)는 프로그래밍 가능한 마이크로프로세서 및 기류 센서를 포함한다.The main unit 10 includes a device housing 18 that holds a rechargeable battery 12 and an electrical control circuit 14 . Rechargeable battery 12 is a lithium iron phosphate battery. The control circuit 14 includes a programmable microprocessor and an airflow sensor.

카트리지(20)는 메인 유닛(18)에 부착되는 외부 슬리브로도 지칭되는 외부 하우징(34)을 포함한다. 이러한 구현예에서, 카트리지는 자기 연결부에 의해 메인 유닛 상에 유지된다.The cartridge 20 includes an outer housing 34 , also referred to as an outer sleeve, that is attached to the main unit 18 . In this embodiment, the cartridge is held on the main unit by a magnetic connection.

카트리지의 외부 슬리브 내에는 상부 하우징부(39) 및 하부 하우징부(38)가 있다. 상부 및 하부 하우징부는 외부 슬리브와 함께, 에어로졸 형성 기재를 위한 저장소(30) 및 카트리지를 통한 기류 통로(22)를 정의한다. 히터 요소(32)는 상부 하우징부와 하부 하우징부 사이에 유지된다. 히터 요소(32)의 유체 투과성 히터부(36)는 저장소와 기류 통로(22) 사이에 위치된다. 이는 도 2a 및 도 2b를 참조하여 더 상세히 설명된다.Within the outer sleeve of the cartridge is an upper housing portion 39 and a lower housing portion 38 . The upper and lower housing portions, together with the outer sleeve, define a reservoir 30 for the aerosol-forming substrate and an airflow passage 22 through the cartridge. A heater element 32 is held between the upper and lower housing portions. The fluid permeable heater portion 36 of the heater element 32 is positioned between the reservoir and the airflow passage 22 . This is explained in more detail with reference to FIGS. 2A and 2B .

히터 요소(32)는 저항성 가열 요소이다. 히터 요소(32)는 단일 시트로 형성되고, 이러한 구현예에서는 스테인리스 스틸 포일로 형성된다. 도 1b에서 가장 잘 보이는 바와 같이, 히터 요소(32)는 2개의 접점부(35, 37) 사이에 위치한 히터부(36)를 포함한다. 히터부(36)는 이를 통해 에칭된 복수의 슬롯을 가져서, 2개의 접점부(35, 37)를 연결하는 히터 필라멘트의 나선형 패턴을 남긴다. 히터부의 필라멘트는 접점부보다 상당히 높은 전기 저항을 가지므로, 전류가 히터부를 통과할 때 히터부가 상당히 가열된다.Heater element 32 is a resistive heating element. The heater element 32 is formed from a single sheet, and in this embodiment is formed from a stainless steel foil. As best seen in FIG. 1B , the heater element 32 includes a heater portion 36 positioned between two contact portions 35 , 37 . The heater portion 36 has a plurality of slots etched therethrough, leaving a spiral pattern of heater filaments connecting the two contact portions 35 , 37 . Since the filament of the heater section has a significantly higher electrical resistance than the contact section, the heater section is significantly heated when an electric current passes through the heater section.

접점부(35, 37)는 히터부의 어느 한 측면으로부터 카트리지 외부의 위치로 연장된다. 특히, 카트리지 하우징부의 외부에 있는 접점부(35, 37) 각각의 섹션은 메인 유닛 내의 대응하는 전기 접점부(15, 17)에 연결하기 위한 전기 접점 패드를 제공하도록 구부러진다. 메인 유닛 내의 전기 접점부(15, 17)는 제어 회로(14)를 통해 배터리(12)에 연결된다. 전력은 설명될 바와 같이, 제어 회로의 제어 하에서, 배터리(12)로부터 히터 요소(32)로 제공된다.Contact portions 35 and 37 extend from either side of the heater portion to a location outside the cartridge. In particular, each section of the contacts 35 , 37 that is external to the cartridge housing portion is bent to provide electrical contact pads for connection to the corresponding electrical contacts 15 , 17 in the main unit. Electrical contacts 15 , 17 in the main unit are connected to the battery 12 via a control circuit 14 . Power is provided from the battery 12 to the heater element 32 under the control of a control circuit, as will be explained.

카트리지는 저장소(30) 내에 에어로졸 형성 기재를 보유한다. 이러한 예에서, 에어로졸 형성 기재는 실온에서 액체 혼합물이고, 니코틴, 향미제, 에어로졸 형성제, 예컨대 글리세롤 또는 프로필렌 글리콜, 및 물을 포함한다. 저장소는 하부 하우징부와 외부 슬리브 사이에 정의된다. 보어는 저장소의 일부를 형성하는 하부 하우징부에 형성된다. 히터 요소의 히터부는 보어를 가로질러 연장되고 보어를 기류 통로(22)로부터 분리한다. 모세관 재료(33)는 하부 하우징부의 보너 내에 제공되고 중력에 대한 시스템의 배향에 관계없이, 가열 요소로 에어로졸 형성 기재의 전달을 촉진하도록 배열된다.The cartridge holds an aerosol-forming substrate within a reservoir 30 . In this example, the aerosol-forming substrate is a liquid mixture at room temperature and comprises nicotine, a flavoring agent, an aerosol former such as glycerol or propylene glycol, and water. A reservoir is defined between the lower housing portion and the outer sleeve. A bore is formed in the lower housing portion forming part of the reservoir. The heater portion of the heater element extends across the bore and separates the bore from the airflow passageway 22 . A capillary material 33 is provided within the bonus of the lower housing portion and is arranged to facilitate delivery of the aerosol-forming substrate to the heating element, regardless of the orientation of the system with respect to gravity.

이러한 예에서, 기류 통로의 일부는 카트리지(20)를 관통하고 기류 통로의 일부는 메인 유닛(10)을 관통한다. 제어 회로에 포함된 기류 센서는 메인 유닛 내의 기류 통로의 부분을 통한 기류를 검출하도록 위치된다. 기류 통로는 공기 유입구(16)로부터 공기 배출구(28)로 연장된다. 공기 배출구(28)는 카트리지의 마우스피스 단부 내에 있다. 사용자가 카트리지의 마우스피스 단부를 퍼핑할 때, 공기는 공기 유입구(16)로부터 기류 통로(22)를 통해 공기 배출구(28)로 흡인된다.In this example, a portion of the airflow passage passes through the cartridge 20 and a portion of the airflow passage passes through the main unit 10 . An airflow sensor included in the control circuit is positioned to detect airflow through a portion of the airflow passageway within the main unit. An airflow passage extends from the air inlet 16 to the air outlet 28 . An air outlet 28 is in the mouthpiece end of the cartridge. As the user puffs the mouthpiece end of the cartridge, air is drawn from the air inlet 16 through the airflow passage 22 to the air outlet 28 .

기류 통로(22)는 상부 하우징부와 하부 하우징부 사이에 적어도 부분적으로 정의된다. 하부 하우징 부분(38)은 더 강성 재료로 만들어진, 외부 슬리브와 상부 하우징 사이에서 압축되는 것과 같이 실리콘 고무로 형성된다. 이러한 구현예에서, 상부 하우징부는 트리탄^TM으로 형성된다. 유리하게는, 모든 하우징 요소는 생분해성 또는 생분해 가능한 플라스틱으로 만들어질 수 있다. 하부 하우징부의 압축은 저장소의 액밀 시일을 제공한다. 이는 또한 기류 통로의 기밀 시일을 제공한다.The airflow passage 22 is defined at least partially between the upper and lower housing portions. The lower housing portion 38 is formed of silicone rubber as compressed between the outer sleeve and the upper housing, made of a more rigid material. In this embodiment, the upper housing part is formed of Tritan ^™ . Advantageously, all housing elements can be made of biodegradable or biodegradable plastics. Compression of the lower housing portion provides a liquid-tight seal of the reservoir. It also provides a hermetic seal of the airflow passage.

히터 요소(32)의 히터부(36)는 기류 채널(22) 내에 위치된다. 히터부는 일반적으로 평면이며, 일 측면은 저장소(30) 내의 액체와 유체 연통, 예를 들어 직접 또는 간접적으로 접촉하고, 대향 측면은 기류 채널을 통과하는 공기와 유체 연통, 예를 들어 직접 또는 간접적으로 접촉한다. 작동 시, 히터 요소에 의해 가열된 액체 에어로졸 형성 기재가 기화되어 증기를 형성한다. 증기는 히터부를 통해 기류 채널 내로 통과할 수 있다.The heater portion 36 of the heater element 32 is located within the airflow channel 22 . The heater portion is generally planar, and one side is in fluid communication, eg, directly or indirectly, with liquid in reservoir 30, and an opposite side is in fluid communication, eg, directly or indirectly, with air passing through the airflow channel, eg, directly or indirectly. contact In operation, the liquid aerosol-forming substrate heated by the heater element vaporizes to form a vapor. Steam may pass through the heater section into the airflow channel.

작동 시, 시스템은 메인 유닛 상의 버튼(도시되지 않음)을 누르는 사용자에 의해 활성화될 수 있다. 이어서, 제어 회로는 기류 채널을 통한 기류가 흐름 센서에 의해 검출될 때 히터 요소에 전력을 공급한다. 이러한 구현예에서, 일관된 양의 전력은 사용자 퍼프가 검출될 때마다 히터 요소에 공급된다. 이는 히터부의 가열을 초래하며, 이는 차례로 설명된 바와 같이 기류 채널 내에 증기를 발생시킨다. 증기는 기류 채널을 통해 흐르는 공기에 비말동반되고 냉각되어 공기 배출구(28)를 통해 시스템을 빠져나가기 전에 에어로졸을 형성한다.In operation, the system can be activated by the user pressing a button (not shown) on the main unit. The control circuit then powers the heater element when airflow through the airflow channel is detected by the flow sensor. In this implementation, a consistent amount of power is supplied to the heater element each time a user puff is detected. This results in heating of the heater section, which in turn generates steam in the airflow channel as described. The vapors are entrained in the air flowing through the airflow channels and cool to form an aerosol before exiting the system through the air outlet (28).

도 2a 및 도 2b는 도 1a 및 도 1b에 예시된 시스템과 일치하는 카트리지의 구현예를 도시한다. 도 2a는 히터 요소가 구부러지지 않은 형태인, 분해된 형태의 카트리지의 구성요소를 도시한다. 도 2b는 히터 요소(32)의 접점부가 전기 접점 패드를 형성하기 위해 구부러진, 분해된 형태의 카트리지의 구성요소를 도시한다.2A and 2B show an implementation of a cartridge consistent with the system illustrated in FIGS. 1A and 1B . Figure 2a shows the components of the cartridge in an exploded form, with the heater element in an unbent form; 2B shows the components of the cartridge in an exploded form, with the contacts of the heater element 32 bent to form electrical contact pads.

히터 요소(32)가 추가적인 고정이 필요없이 상부 하우징부(39)와 하부 하우징부(38) 사이에 클램핑되는 것을 도 2a로부터 알 수 있다. 상부 하우징부는 상부 하우징부 및 하부 하우징부를 외부 슬리브(34)에 고정하기 위해 외부 슬리브(34) 상의 애퍼처(44) 내로 스냅 결합하는 러그(42)를 포함한다. 외부 슬리브는 투명하고, 내부 튜브를 볼 수 있어서, 기류 통로(22)의 마우스피스 단부를 형성한다. 내부 튜브는 외부 슬리브의 일체로 성형된 부분이다. 외부 슬리브, 상부 하우징부 및 하부 하우징부는 모두 성형된 구성요소이다. 심지 재료(33)는 하부 하우징부(38) 내의 보어 내에 끼워진다.It can be seen from FIG. 2a that the heater element 32 is clamped between the upper housing part 39 and the lower housing part 38 without the need for additional fastening. The upper housing portion includes lugs 42 that snap into apertures 44 on the outer sleeve 34 to secure the upper and lower housing portions to the outer sleeve 34 . The outer sleeve is transparent and allows the inner tube to be seen, forming the mouthpiece end of the airflow passageway 22 . The inner tube is an integrally molded part of the outer sleeve. The outer sleeve, the upper housing portion and the lower housing portion are all molded components. The wick material 33 fits within the bore in the lower housing portion 38 .

도 2a에서, 히터 요소(32)는 평면형이고 구부지지 않는다. 히터 요소는 U-형상을 가진다. 도 2b는 최종 형태의 히터 요소를 예시한다. 히터부로부터 가장 먼 전기 접점부의 섹션에 대응하는 U-형상의 자유 단부는 2개의 전기 접점 패드(50, 52)를 형성하도록 구부러진다. 2개의 전기 접점 패드는 기류 통로(22)의 대향 측면 상에 서로 위치한다. 전기 접점 패드가 히터 요소의 나머지의 평면에 수직으로 연장되도록 히터 요소가 구부러진다. 전기 접점 패드는 상부 및 하부 하우징부에 의해 형성되는, 카트리지의 외부 표면에 가깝게 끼워 맞춰진다. 이러한 구현예에서, 전기 접점부는 각각 2회, 90도까지 1회, 이어서 180도까지 접혀서, 전기 접점 패드는 실질적으로 카트리지의 전체 두께에 걸쳐 연장된다.In FIG. 2A , the heater element 32 is planar and does not bend. The heater element has a U-shape. 2B illustrates a heater element in final form. The U-shaped free end corresponding to the section of the electrical contact portion furthest from the heater portion is bent to form two electrical contact pads 50 , 52 . The two electrical contact pads are positioned on opposite sides of the airflow passage 22 . The heater element is bent such that the electrical contact pads extend perpendicular to the plane of the remainder of the heater element. The electrical contact pads fit closely to the outer surface of the cartridge, defined by the upper and lower housing portions. In this embodiment, the electrical contacts are each folded twice, once to 90 degrees, and then to 180 degrees so that the electrical contact pads extend substantially over the entire thickness of the cartridge.

도 3은 히터 요소의 히터부의 나선형 설계를 보다 상세하게 도시한다. 도 3은 외부 슬리브(34) 및 심지 재료가 투명한 것으로 도시된 도 2a의 카트리지의 저면도이다. 히터부(36)의 나선형 히터 필라멘트가 명확하게 보일 수 있다. 기화된 에어로졸 형성 기재는 필라멘트 사이로 그리고 기류 채널 내로 통과할 수 있다. 본 예에서, 필라멘트의 두께 및 폭은 약 0.1 mm이고 필라멘트 사이의 간격은 약 0.1 mm이다. 그러나, 0.01 mm만큼 낮은 포일 두께가 히터부에 사용될 수 있다. 전기 접점 패드(50, 52)는 하부 하우징부(38)를 지나서 연장되는 것으로 도시된다.3 shows in more detail the spiral design of the heater part of the heater element. FIG. 3 is a bottom view of the cartridge of FIG. 2A with the outer sleeve 34 and wick material shown transparent. The spiral heater filament of the heater part 36 can be clearly seen. The vaporized aerosol-forming substrate may pass between the filaments and into the airflow channel. In this example, the thickness and width of the filaments are about 0.1 mm and the spacing between the filaments is about 0.1 mm. However, foil thicknesses as low as 0.01 mm can be used in the heater section. Electrical contact pads 50 , 52 are shown extending beyond the lower housing portion 38 .

도 4는 카트리지의 다른 구현예의 사시도이다. 도 4의 구현예는 도 2a, 도 2b 및 도 3의 구현예와 유사하지만, 히터부는 나선형 패턴 대신에 그리드 또는 메시의 형태이다.4 is a perspective view of another embodiment of the cartridge; The embodiment of Fig. 4 is similar to the embodiment of Figs. 2a, 2b and 3, but the heater portion is in the form of a grid or mesh instead of a spiral pattern.

도 4에서, 외부 슬리브(34) 및 상부 하우징부(39)는 히터부(56)가 보일 수 있도록 투명하게 도시된다. 히터부(56)는 하부 하우징부(38) 내의 보어 위로 기류 채널(22)을 가로질러 연장된다. 기류 채널의 마우스피스 단부를 형성하는 외부 슬리브(34) 내의 내부 튜브(23)가 또한 보일 수 있다.In FIG. 4 , the outer sleeve 34 and the upper housing portion 39 are shown transparent so that the heater portion 56 can be seen. A heater portion 56 extends across the airflow channel 22 over a bore in the lower housing portion 38 . The inner tube 23 in the outer sleeve 34 forming the mouthpiece end of the airflow channel can also be seen.

도 2a 및 도 2b의 구현예에서와 같이, 히터 요소는 상부 하우징부와 하부 하우징부 사이에 클램핑된다. 카트리지 하우징 외부의 히터 요소의 부분은 전기 접점 패드(50, 52)를 형성하기 위해 구부러진다. 본 구현예에서의 전기 접점 패드는 이전 구현예에서와 같이, 기류 채널의 대향 측면 상에 위치한다.As in the embodiment of FIGS. 2A and 2B , the heater element is clamped between the upper housing part and the lower housing part. A portion of the heater element outside the cartridge housing is bent to form electrical contact pads 50 , 52 . The electrical contact pads in this embodiment are located on opposite sides of the airflow channel, as in the previous embodiment.

각각 설명된 카트리지는 5개의 구성요소, 즉 외부 슬리브, 상부 하우징부, 하부 하우징부, 히터 요소 및 심지 재료만을 포함한다. 구성요소는 재활용 가능한 또는 생분해성 재료로 만들어질 수 있고 재활용 및 폐기를 위해 사용 후에 간단히 분해될 수 있다.Each described cartridge comprises only five components: an outer sleeve, an upper housing portion, a lower housing portion, a heater element and a wick material. Components can be made from recyclable or biodegradable materials and can simply be broken down after use for recycling and disposal.

도 1 내지 도 4에 도시된 유형의 카트리지에 대한 예시적인 제조 및 조립 공정이 이제 도 5를 참조하여 설명될 것이다. 도 5는 제조 공정의 단계를 보여주는 흐름도이다.An exemplary manufacturing and assembly process for a cartridge of the type shown in FIGS. 1-4 will now be described with reference to FIG. 5 . 5 is a flow chart showing the steps of the manufacturing process.

제1 단계(500)에서, 히터 요소용 평면형 재료 시트가 가공되어 히터부 및 전기 접점부를 형성한다. 이러한 처리 단계는 적합한 전기 전도도 및 기계 성질의 포일 또는 시트 재료를 스탬핑, 화학적 에칭, 레이저 절단 또는 기계가공하는 단계를 포함할 수 있다. 이러한 가공 단계는 평면 히터 기재 상에 전기 전도성 재료를 인쇄하거나 달리 증착하는 단계를 포함할 수 있다. 예를 들어, 유체 투과성 멤브레인이 기재로서 사용될 수 있고 히터부를 형성하는 전기 전도성 재료 및 전기 접점부가 멤브레인 상에 증착될 수 있다.In a first step 500 , a planar material sheet for a heater element is processed to form the heater portion and electrical contacts. Such processing steps may include stamping, chemical etching, laser cutting or machining a foil or sheet material of suitable electrical conductivity and mechanical properties. Such processing steps may include printing or otherwise depositing an electrically conductive material on a planar heater substrate. For example, a fluid permeable membrane can be used as the substrate and electrically conductive material forming the heater section and electrical contacts can be deposited on the membrane.

단계(500)는 또한 전기 접점부, 또는 적어도 전기 접점 패드를 형성하는 전기 접점부의 부분을 금과 같은 전기 전도성 재료로 코팅하는 단계를 포함할 수 있다. 이는 전기 접촉 저항을 감소시킬 수 있다.Step 500 may also include coating the electrical contact, or at least a portion of the electrical contact forming the electrical contact pad, with an electrically conductive material, such as gold. This can reduce the electrical contact resistance.

단계(510)에서, 평면 히터 요소는 상부 하우징부와 하부 하우징부 사이에 배열된다. 상부 및 하부 하우징부는 전술한 바와 같이 성형된 플라스틱 구성요소이다. 히터 요소는 히터부가 하부 하우징부의 보어와 정렬되고 상부 하우징부와 하부 하우징부 사이에 정의된 기류 통로와 정렬되도록 위치된다. 히터부는 상부 및 하부 하우징부 내에 둘러싸인다. 히터 요소의 2개의 접점부는 상부 및 하부 하우징부의 외측으로 연장된다.In step 510 , a planar heater element is arranged between the upper housing portion and the lower housing portion. The upper and lower housing portions are plastic components molded as described above. The heater element is positioned such that the heater portion is aligned with a bore of the lower housing portion and aligned with an airflow passage defined between the upper housing portion and the lower housing portion. The heater portion is enclosed within the upper and lower housing portions. The two contact portions of the heater element extend outwardly of the upper and lower housing portions.

단계(520)에서, 심지 재료는 하부 하우징부의 보어 내에 삽입된다. 히터 요소, 상부 하우징부, 하부 하우징부 및 분무기 서브조립체용 심지 재료.In step 520, the wick material is inserted into the bore of the lower housing portion. A wick material for a heater element, an upper housing part, a lower housing part, and a nebulizer subassembly.

단계(500 내지 520)와 병행해서 수행될 수 있는 단계(530)에서, 외부 슬리브의 저장소 부분은 액체 에어로졸 형성 기재로 충진된다.In step 530, which may be performed in parallel with steps 500-520, the reservoir portion of the outer sleeve is filled with a liquid aerosol-forming substrate.

단계(540)에서, 분무기 서브조립체가 충진된 외부 슬리브 내에 삽입된다. 설명된 바와 같이, 간단한 스냅 끼워맞춤 또는 다른 기계적 연동장치가 분무기 서브조립체를 외부 슬리브에 고정하는 데 사용될 수 있다. 하부 하우징부는 외부 슬리브에 의해 압축되어 저장소에 대한 액밀 시일 및 기류 채널에 대한 기밀 시일을 제공한다.At step 540, the nebulizer subassembly is inserted into the filled outer sleeve. As described, a simple snap fit or other mechanical linkage may be used to secure the nebulizer subassembly to the outer sleeve. The lower housing portion is compressed by the outer sleeve to provide a liquid-tight seal to the reservoir and an air-tight seal to the airflow channel.

단계(550)에서, 히터 요소의 노출된 접점부는 상부 및 하부 하우징부의 표면에 평행하게 연장되는 전기 접점 패드를 형성하도록 구부러진다. 단계(550)는 단계(500) 이후 임의의 단계에서 수행될 수 있다는 것이 명백해야 한다. 이는 단계(540) 이후에 수행될 필요가 없다.In step 550, the exposed contact portions of the heater element are bent to form electrical contact pads extending parallel to the surfaces of the upper and lower housing portions. It should be apparent that step 550 may be performed at any stage after step 500 . This need not be performed after step 540 .

단계(530)에 대한 대안으로서, 외부 슬리브를 충진하는 것, 또는 단계(530)에 추가하여, 하부 하우징부의 보어 내로 심지 재료를 삽입하기 전에 심지 재료를 액체 또는 겔 에어로졸 형성 기재에 침지하는 것이 가능하다.As an alternative to step 530, filling the outer sleeve, or in addition to step 530, it is possible to immerse the wicking material into the liquid or gel aerosol-forming substrate prior to inserting the wicking material into the bore of the lower housing portion. do.

도 5에 예시된 제조 및 조립 공정은 수행하는 것이 간단하다. 단지 5개의 구성요소의 조립만을 필요로 하며, 나사 또는 임의의 접착제와 같은 어떠한 고정 요소도 필요로 하지 않는다. 히터 요소는 카트리지 내에 매우 간단하게 고정된다. 평면형 히터 요소는 또한 취급을 용이하게 한다.The manufacturing and assembly process illustrated in FIG. 5 is simple to perform. It only requires assembly of 5 components and does not require any fixing elements such as screws or any adhesive. The heater element is fixed very simply in the cartridge. The planar heater element also facilitates handling.

Claims

A cartridge for an aerosol-generating device, comprising:
a housing containing an aerosol-forming substrate comprising an upper housing portion and a lower housing portion; and
a heater element comprising a fluid permeable heater portion and an electrical contact, wherein the heater portion and the electrical contact are integrally formed from a single heater sheet;
the heater portion is enclosed within the housing and positioned to heat the aerosol-forming substrate, the electrical contact portion extending outside the housing;
The cartridge further includes an outer housing in which the upper housing portion and the lower housing portion are held, wherein the outer housing compresses one or both of the upper housing portion and the lower housing portion therebetween. a cartridge for an aerosol-generating device, comprising a sleeve into which said upper housing portion and said lower housing portion are received to provide a seal.

The cartridge of claim 1 , wherein the heater portion is planar and lies in a first plane.

3. The cartridge of claim 2, wherein the electrical contact flexes out of the first plane.

4. The heater element according to any one of claims 1 to 3, wherein the heater element is positioned on opposite sides of the heater part such that a current flowing from the first electrical contact to the second electrical contact passes through the heater part. A cartridge comprising an electrical contact and the second electrical contact.

5. A cartridge according to any one of the preceding claims, wherein the heater portion includes one or more apertures or slots through the heater seat.

The cartridge of claim 1 , wherein the heater portion has a first side in contact with the aerosol-forming substrate in the housing and a second side in contact with an airflow passageway extending through the cartridge.

7. A cartridge according to any one of claims 1 to 6, wherein the heater seat is clamped between the upper housing portion and the lower housing portion.

The cartridge according to any one of claims 1 to 7, wherein the upper housing part and the lower housing part are accommodated in the sleeve in a direction parallel to the plane of the heater part.

The cartridge according to any one of claims 1 to 8, wherein at least one of the upper housing portion and the lower housing portion is formed of an elastic material such as silicone rubber.

10. An aerosol-generating system comprising a cartridge according to any one of claims 1 to 9 and a main unit, wherein the main unit is electrically connected to a power supply and a power supply and to an electrical contact or electrical contacts of the cartridge; an aerosol-generating system comprising an electrical contact configured to engage.

A method of making a cartridge for an aerosol-generating device, comprising:
forming a heater element having a fluid permeable heater portion and at least one electrical contact connected to the heater portion; and
arranging the heater element between the upper housing portion and the lower housing portion such that the heater portion is placed between the upper housing portion and the lower housing portion and the electrical contact portion extends outside the lower housing portion and the upper housing portion;
accommodating the upper housing portion and the lower housing portion within a sleeve of the outer housing such that the outer housing compresses either or both of the upper housing portion and the lower housing portion to provide a seal therebetween; , Way.

12. The method of claim 11,
machining a flat sheet to form the heater element such that the fluid permeable heater portion and the at least one electrical contact are in a first plane; and
bending the electrical contact out of the first plane.

13. The method of claim 12, wherein the machining comprises stamping, machining, or etching a planar sheet to form a heater portion of the heater element.

A cartridge for an aerosol-generating device, comprising:
a housing comprising an upper housing portion and a lower housing portion, the housing containing an aerosol-forming substrate; and
a heater element comprising a fluid permeable heater portion and electrical contacts;
said heater element is held between said upper housing portion and said lower housing portion, said heater portion being positioned to heat said aerosol-forming substrate, said electrical contact portion extending outside said housing;
The cartridge further includes an outer housing in which the upper housing portion and the lower housing portion are held, wherein the outer housing compresses one or both of the upper housing portion and the lower housing portion therebetween. a cartridge for an aerosol-generating device, comprising a sleeve into which said upper housing portion and said lower housing portion are received to provide a seal.